光谱仪是一种基本的光学测量仪器,通过对光谱信号的测量和分析,可以实现物质结构和成分的鉴定以及材料光学属性的测量。光谱仪在工业现场、生物医学、现代科学等各个领域已得到广泛的应用。传统的光谱仪由于存在成本高、体积大的缺点,限制了其应用场景,因此国内外光谱仪朝着体积小、成本低和低功耗的方向发展,以适应原位和现场检测的需要。目前国内便携式光纤光谱仪的研究与国外相比还有很大的差距,因此研制一种体积小、功耗低、成本低的便携式光纤光谱仪,有着十分重要的意义。完整的光谱仪主要由色散分光系统部分、光谱信号采集部分和上位机数据处理与显示部分组成。本文主要研究便携式光纤光谱仪的信号探测处理与传输模块的设计与实现,该部分的正确性和稳定性是整个光谱仪系统正常工作的保证。本文根据课题技术指标,确定了探测电路模块的方案设计和器件选型,其中探测器选用了一款背照式面阵CCD图像传感器,具有高灵敏度、极大的动态范围和低噪声等优点。由于CCD传感器探测输出的是模拟信号,不利于信号的传输和处理,需要经过AD转换电路将信号数字化,接着光谱数据通过USB2.0协议传输给上位机进行分析处理和显示。同时选用了温湿度传感器监测系统环境的温湿度数据。该系统是以CPLD为控制中心,对各模块提供正常工作需要的驱动时序信号,并与USB2.0控制芯片CY7C68013A构成Slave FIFO传输模式,完成数据的稳定传输。在完成方案的原理性分析后,进行了原理图绘制、PCB制版、Verilog HDL代码编写、电路调试以及上位机软件联调测试等工作。最终实现了满足系统指标的光谱仪信号探测系统。