遥测振动数据、冲击数据等速变通道的数据量较大,遥测带宽限制了遥测数据的传输。设计遥测振动及冲击数据谱分析卡,在飞行器上将遥测振动及冲击数据的时域信息转换成频域信息,实现3路高频振动数据的功率谱密度转换及2路冲击数据的冲击响应谱转换,增强回传信息有效性,减少回传信息数据量,节省回传通道遥测带宽。本文首先描述谱分析卡的方案设计。根据功能要求与技术指标对谱分析卡的数据流及硬件框架结构进行分析,采用DSP和FPGA架构实现方案设计,并对其内部逻辑设计、通讯方案选择、参数管理模块设计进行说明。其次,对谱分析硬件电路设计进行详细描述,包括数据输入输出接口设计、EMIFA接口设计、供配电模块电路设计以及参数管理模块电路设计等。再次,对谱分析内部逻辑设计进行详细介绍,设计数据筛选模块利用坐标法完成对遥测数据帧结构重构,以及原始振动数据及冲击数据的筛选;设计数据管理及仲裁模块,完成对DSP和FPGA芯片内部多路FIFO的管理、EMIFA接口控制以及数据处理优先级控制;设计功率谱密度算法模块,完成对振动数据的功率谱密度分析;设计冲击响应谱算法模块,完成对冲击数据的冲击响应谱分析;设计谱分析结果发送模块,按照发送协议完成对谱分析结果的发送。最后,搭建测试环境,通过对相同数据的谱分析卡计算结果与Matlab软件计算结果进行拟合对比,证明谱分析卡的计算正确性。通过大量的试验证明,该谱分析卡可以完成振动数据的功率谱密度分析及冲击数据的冲击响应谱分析,满足设计功能要求及各项性能指标。