随着数字技术的飞速发展，以及大规模集成电路和可编程逻辑器件的广泛使用，频谱仪的发展趋向于模块化和数字化。本设计采用的纯数字中频电路，依托软件无线电的基本原理，利用FPGA完成对中频信号的数字下变频、抽取滤波、视频滤波、插值处理以及频率测量等处理。论文主要介绍在中频电路中的插值算法和测频算法的原理及设计实现。首先根据插值算法的基本原理，设计两种插值方法：一种是插零法，一种是多相滤波法。本文主要分析了相关插值滤波器的设计，滤波器系数的计算，以及在FPGA中实现正弦插值和线性插值的不同档位的基本流程和模块。利用System Generator分别对这两种插值方法进行仿真，并在对两种算法的资源消耗进行比较，选择多相滤波法作为本设计数字中频插值的基本思路。其次，论文对频谱仪中高精度测频的频率测量方法的原理进行讨论，介绍四种常用的测频方法。分析四种测频方法的优缺点，最终根据抗噪声性能和实现方法，选择差分鉴频的方法。用CORDIC算法对I/Q两路数据进行鉴相，对差分相位进行相位解模糊处理，再将差分相位转化成信号频率，对本振的偏移进行补偿，使得频谱仪频率测量精度达到1Hz。对本设计中的插值模块和频率测量模块在频谱仪中进行调试时，正弦插值、线性插值和四种不同档位的插值均可实现，并且信号完整，消耗资源较少；频率测量的精度也能达到1Hz，满足设计需求。采用纯数字方法实现插值运算和频率测量不但大大提高了处理速度，同时也使得结果更加精确，具有重要意义。