中阶梯光栅光谱仪是一种采用交叉色散技术以获得高级次光谱并实现全波段闪耀的光谱仪。因其具有覆盖波段范围宽、光谱分辨率高、无可移动部件等特点被广泛应用于医疗、工农业以及食品安全等领域。目前中阶梯光栅光谱仪的检测器主要采用电荷耦合器件,这类检测器在紫外波段的量子效率较低,可通过将检测器改进为背照式或者镀荧光膜将短波转化为长波检测,进而改善紫外波段的灵敏度,但会提高仪器成本。此外,可以通过延长积分时间提高信噪比,但检测时间会增加。基于数字微镜器件（Digital Micromirror Device,DMD）的中阶梯光栅光谱仪由于引入了DMD作为空间光调制器,可以实现检测范围内任意波长的快速选择,并通过搭配高灵敏度的光电倍增管（Photomultiplier Tube,PMT）作为检测器,能够对光谱信号进行快速、高灵敏度检测。光谱信号处理方法及软件是光谱仪的重要组成部分,为了配合基于DMD的中阶梯光栅光谱仪正常工作,本文研究了专用的光谱信号处理方法,并开发了专用软件,最终进行了测试实验。本文主要研究工作如下:（1）基于DMD的中阶梯光栅光谱仪光谱信号处理方法研究光谱信号预处理方法,包括空间域滤波及背景扣除方法。针对DMD测量谱图时快速且可选取任意位置测量的特点,运用统计的思想,可迅速、准确地计算出测量谱图的背景并扣除。针对仪器周围环境变化以及棱镜折射率偏差导致的波长偏移问题,为了保证准确绘制一维谱图,提出了一种波长标定方法,根据实测特征波长信号的质心位置重新拟合折射率并校正谱图还原模型。提出了一种波长提取方法,该方法能够在提升谱图信息处理速度的同时,避免因相邻级次之间距离过近而引起的假峰现象,提高了波长提取精度。（2）基于DMD的中阶梯光栅光谱仪专用软件开发根据仪器的特点分析了软件需求,并制定了软件与下位机之间的通信协议,在此基础上采用MATLAB与C#联合编程的方式开发专用软件。软件包括UI交互界面以及控制部件等,具有联机、对DMD及PMT的控制、数据采集、谱图数据处理、谱图显示以及数据存储的功能。（3）测试实验运用砷（As）、铋（Bi）、镉（Cd）、铅（Pb）、锡（Sn）元素的无极放电灯进行波长标定,并运用汞（Hg）元素无极放电灯进行波长提取及软件的功能验证。将基于DMD的中阶梯光栅光谱仪用于ICP-AES系统测量铜（Cu）元素的标准样品进行现场测试。本文所提出的方法与软件已成功应用于课题组研制的基于DMD的中阶梯光栅光谱仪,实验表明波长提取精度小于0.012nm。