环境噪声污染严重影响了人们的生活和健康,随着社会对环境噪声污染的关注,噪声治理逐渐被国家和人们所重视,但是对环境噪声进行治理的前提是对环境噪声进行准确的测量和分析。环境噪声为宽频随机信号,具有多种频率分量,在声学测量中常用倍频程对噪声进行频谱分析。本文对倍频程频谱分析的两种常用方法进行研究分析,包括时域滤波器组法和频域FFT法,将频谱细化Zoom FFT算法应用于频域FFT倍频程分析算法中,对频域FFT法存在的低频误差问题进行改进,并将其应用于实时噪声谱分析系统中。论文分为五个部分:第一,综述国内外噪声谱分析算法和噪声测量系统的研究现状,以及噪声测量系统的发展趋势,指出谱分析算法和实时噪声谱分析系统的研究意义。第二,介绍了噪声的基本度量和频率特性,重点阐述在时域和频域实现频率计权以及倍频程分析的方法,同时给出具体实现步骤,分析了现有实现方法的不足。第三,利用谱细化算法对频域倍频程方法进行改进,对CZT和Zoom FFT谱细化算法进行研究,仿真分析和对比,Zoom FFT算法在细化精度相同情况下,运算复杂度更低,更适合应用于实时噪声谱分析系统,给出了基于Zoom FFT算法的1/3倍频程仿真结果。第四,通过分析实时噪声谱分析系统的主要功能和性能指标,给出了系统的设计方案,详细介绍了数据采集模块、数据处理模块和电源模块的设计方案和电路设计过程。第五,给出了实时噪声谱分析系统的软件设计,包括开发环境搭建和软件设计流程,将Zoom FFT谱分析算法应用于实时噪声谱分析系统中,并对系统进行频率计权和1/3倍频程测试。仿真和测试结果表明,本文设计的实时噪声谱分析系统满足GB/T 3785.1-2010对1级声级计的要求;基于Zoom FFT算法的倍频程分析结果满足GB/T3241-2010对1级滤波器的要求;程序运行效率满足系统实时性的要求。