随着我国国民经济的飞速发展和坚强智能电网建设的深入，大量采用新技术的电气设备被应用于工业生产和日常生活中，使得现代电网的电力负荷构成发生了巨大的变化。一方面，对电磁干扰较为敏感的新型电气设备对电能质量的要求越来越高；另一方面，大量非线性、冲击性负荷的普及应用导致公用电网谐波污染及电能质量的下降，引起各种电能质量问题的产生。随着电力市场对电能质量重视程度的日益提高，对电能质量的检测手段也提出了更高的要求。因此研究与设计一种高性能的电能质量分析仪具有十分重要的现实意义。本文对基于双CPU及嵌入式Linux的便携式电能质量分析仪进行设计，详细介绍了分析仪硬件电路设计方案及软件编程思想。分析仪由底层DSP数据处理平台和上层ARM11控制管理平台组成。DSP数据处理平台采用硬件锁相倍频技术，对调理后的电网交流信号实现整周期同步交流采样，软件算法上采用加窗FFT算法减小频谱泄漏和栅栏效应。ARM11控制管理平台采用嵌入式Linux操作系统，实现分析仪良好的人机交互界面、仪器管理配置以及联网通信。双CPU之间使用SPI总线进行通信。本设计不仅能够检测公用电网的三相电压有效值、三相电流有效值、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等基本电参量，而且能够检测电压偏差、频率偏差、三相不平衡度、电网谐波、电压波动和闪变等国标中规定的电能质量指标，并具有以太网通讯功能。论文首先介绍了课题的选题背景及研究意义，通过对比常用电能质量分析算法，选用加窗FFT算法对电能质量指标进行数字化计算，并对FFT算法实际应用中需要注意的问题进行了分析。然后采用模块化的设计思想，对分析仪的硬件和软件系统进行设计。硬件设计包括信号调理模块设计、频率跟踪模块设计、A/D数据采集模块设计、DSP数据处理模块设计及ARM11控制管理模块设计。软件设计包括DSP主程序设计、频率测量程序设计、A/D模数转换控制程序设计、加窗FFT数据处理程序设计、SPI通讯程序设计、嵌入式Linux软件开发环境搭建、Linux中S3C6410SPI设备添加及通讯程序设计及分析仪人机交互界面设计。最后介绍了软硬件抗干扰设计，对分析仪进行了测试并给出了误差分析。测试结果表明该分析仪能够满足电能质量指标的检测要求，具有良好的应用前景。