光谱仪能够对物质成分进行定性和定量分析,应用领域十分广泛,传统的光谱仪体积庞大、价格昂贵,不是大众商品化的仪器设备。随着移动互联网时代的到来,手机已成为人们随身必备品,有着相当高的普及率。将智能手机与光谱仪器结合,使之成为人们常用的通用型设备,符合时代潮流,有着广阔的市场前景。本文结合实验室目前已有的近红外数字微镜光谱仪确定了将信号处理系统向手机端研发的目标,在研究近红外光谱仪光谱信号特点与应用需求的基础上,提出整体设计方案,设计光谱信号的调理采集电路与数据的无线传输系统,并开发手机端光谱专用软件,最后对整个系统的软硬件功能进行调试及实验验证,实现基于手机的光谱仪信号采集与处理系统。主要研究工作是:1研究微型光谱仪现状以及国内外相关产品,总结发展趋势,提出本文的研发目标,并针对实验室的数字微镜光谱仪确定本论文的主要研究内容。2分析本论文光谱信号采集与处理系统的特点和实际应用要求,完成整个系统的选型设计:选择蓝牙4.0作为本次设计的无线通信方式;采用CC2541无线芯片,通过低功耗蓝牙BLE协议实现数据的无线传输,确定本论文研究内容的整体架构以及技术路线。3确定基于手机的光谱仪信号采集方案;研究锁相放大、信号滤波、A/D转换原理,根据光谱信号的特点以及光谱仪器的需求确定各项参数指标;完成采集调理电路的设计。4研究无线传输数据的方案,针对Android智能手机,设计无线通信系统的硬件;研究BLE协议栈的工作原理,完成CC2541与手机通信的软件设计。实现光谱数据采集系统与智能手机的无线通信。5根据基于手机的光谱仪专用软件的功能需求,完成手机端软件系统的整体设计,在Eclipse集成开发环境中,采用JAVA语言进行安卓手机应用软件的开发,编程实现专用软件的各个模块功能,并对软件系统测试。6进行实验及分析,搭建测试平台,完成对调理电路、数据采集模块、蓝牙通信模块的测试和验证,并对特定波长滤波片进行测试,结果表明,实现了微弱信号的提取,整个系统的采样速率为342SPS,无线传输速度为1.4KPS,波长范围为800nm-1900nm,光谱分辨率为20nm,满足设计要求。