现在，因为频谱分析仪价格昂贵，高等院校仅仅少量试验室配有频谱仪。但电子信息类教育，假如没有频谱仪辅佐调查，学生只能从书本中笼统了解信号特征，严重影响教育试验作用。针对这种现状提出一种根据FPGA的简易频谱分析仪规划方案，其长处是成本低，性能指标满意教育试验所要求的检测信号规模。
规划方案
图1为体系规划整体框图。该体系选用C8051(＄8.5125)系列单片机中的C8051(＄8.5125)F121作为操控器，CvcloneⅢ系列EP3C40F484C8(＄86.5000)型FPGA为数字信号算法处理单元。体系规划遵从抽样定理，在时域内截取一段恰当长度信号，对其信号抽样量化，依照详细的过程求取信号的频谱，并在LCD上显现信号的频谱，一起供给友爱的人机会话功用。该体系最小分辨率为1 Hz，可分析带宽为0~5 MHz的各种信号。
因为单片机C8051(＄8.5125)F121内部集成A／D转化器，可以有用丈量自动增益操控AGC压差，计算出对输入信号的扩大倍数；别的，该单片机内置高速操控内核和丰厚的存储器，使其可以操控整个体系；EP3C40F484C8(＄86.5000)型FPGA内置丰厚的存储器资源，保证该体系具有满意的空间存储收集的点数，完结离散傅里叶变换、数字滤波器、数字混频等信号处理。
AGC电路
输入信号经高速A／D采样，信号起伏有必要满意A／D的采样规模，最高为2-3V，因此该体系规划应加AGC电路。AGC电路选用AD603(＄6.4440)型线性增益扩大器。图3为AGC电路。
A／D转化电路
ADS2806(＄21.5437)是一款12位A／D转化器，其特色为：无杂散信号动态规模（SFDR）为73 dB；信噪比（SNR）为66 dB；具有内部和外部参阅时钟；采样速率为32 MS／s。图4为ADS2806(＄21.5437)的电路。为使A／D转化更安稳，在A／D转化器的电源引脚上添加滤波%&&&&&%，按捺电源噪声。该电路结构简略，在时钟CLK的驱动下，数据端口实时输出数据，供FPGA读取。
FPGA及外围接口模块
选用Cyclone(＄898.9000)Ⅲ系列EP3C40F484(＄86.5000)型FPGA，该器材内部有39 600个LE资源，有1 134 000 bit的存储器，一起还有126个乘法器和4个PLL锁相环。因为该器材内部有很多资源，因此可满意其内部完成数字混频、数字滤波、以及FFT运算。FP -GA正常作业时，首要需求的外部接口有：时钟电路、JTAG下载电路、装备器材及下载电路。图5为FPGA的外围接口电路。
该体系可以方便地在LCD上显现信号的频谱结构图。操作简略，便于学生进行操作，有助于试验教育课上学生更直观知道信号频谱结构，然后促进试验课教育。
