随着超宽带无线通信技术的不断发展，超宽带通信信号频谱分析也越来越凸显其重要性，例如对超宽带雷达信号、卫星通信信号等进行全景监测和实时的频谱分析，以及认知无线电中的超宽带频谱感知等，都是以超宽带频谱分析为前提。为了实现超宽带实时频谱分析，本文以超宽带信号为研究对象，所做的主要工作包括：1.设计了一种基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的超宽带频谱实时分析实现方案，该方案采用速率500MHz的正交采样和并行8路流水线形式二维FFT。仿真结果表明：在时钟为62.5MHz时，完成16384复数样点的FFT需要262.144微秒，能够实现500MHz超宽带实时频谱分析。2.对认知无线电频谱感知技术进行了研究，仿真分析了能量检测和循环平稳检测算法，在此基础上，给出了一种性能较好的超宽带频谱检测方案—基于平均循环周期图的循环平稳检测方案。3.完成了超宽带频谱分析关键模块的FPGA设计—8路并行流水线FFT。