时频分析作为分析非平稳时变信号的有力工具,成为现代信号处理研究的一个热点,近年来受到越来越多的重视。时频分析方法提供了时间域与频率域的联合分布信息,清楚地描述了信号频率随时间变化的关系。本文对时频分析的三种算法进行了原理分析和研究,通过Matlab得出三种算法的特点和他们之间的区别,并用C语言开发了算法的实现代码。基于时频分析算法,本文以Visual Studio 2005为工具,开发设计了数字信号的频谱分析软件。分析软件对信号进行数字下变频(DDC)、抽取和信号在时域、频域和调制域的分析,并对分析的结果进行图形显示,以实现软件在Windows操作系统下对数字信号的测量和分析。与扫描频谱分析仪相比,该软件可以对信号进行块模式的无缝采集,它无缝采集每个块,并存储在内存中,然后进行信号的后期处理。这就克服了在信号变化迅速时,扫描频谱可能会漏掉信号的高频部分的缺点。该软件在数据采集系统中的测试表明,它测量精度和数据分析能力都达到了立项的设计要求,具有较高的实用价值。