近些年,通信技术日新月异,应用于无线通信的编码、调制技术不断改进,产生出许多用以优化带宽利用率、提高通信质量的新方法。人类享受更高通信质量的同时也给测试领域提出了新的更大的挑战。基于改善通信中的频谱容量和性能的考虑,完善的RF(射频)技术,如自适应调制、信号突发和跳频等被应用于通信传输中,此类技术不仅使得信号具有突发瞬变性而且表现出调制和频率随时间变化的特点。因此需要采用新的测试方案和更强大的信号监测功能来帮助发现、识别并捕获各种突发瞬态信号以及淹没在大信号下的小信号。本文基于频谱分析技术的国内外发展概况,提出具有数字荧光显示和多种触发捕获功能的实时频谱分析系统,重点研究和分析了频谱分析中的重叠帧技术、触发捕获技术、数字荧光显示技术等。其中利用重叠帧滑动步进有效地解决了频谱分析中的窗口效应,避免信号丢失。频率模板触发技术采用二维触发方式和存储控制方案触发采集各种异常信号。数字荧光显示技术通过高速傅里叶变换、数据压缩技术以及颜色等级设置,生动、直观地区分信号一段时间内的变化细节,文中同时在该部分权衡分析了两种位图数据提取方案,大大地缓解了系统各部分数据处理压力。另外本文还创新性地提出并实现了基于FPGA(现场可编程门阵列)的任意小数点位置对数运算。结合工程实践,对各模块在FPGA中的实现做了整体性能优化,并通过实时触发模块和数字荧光显示模块的实现对FPGA时序、芯片资源、功耗等方面做了优化分析并给出了相应的优化方案。最后通过完备的测试方案和软硬件测试平台对整个系统以及系统中各个模块进行了测试,给出了测试结果。本文设计实现的频谱分析、各种触发捕获功能以及数字荧光显示功能达到了设计指标要求,文中不仅给出了软件仿真结果,而且最后通过工程测试得到了实际的应用结果。通过软件仿真和最终的工程测试,系统各模块工作正常,稳定可靠,充分验证了文中各算法的可行性。可应用于各种测量仪器中。