本文设计的虚拟频谱分析仪结合了虚拟仪器技术、频谱校正技术和软件编程技术，借助于数据采集系统将被测信号采集到主控计算机内，利用虚拟仪器进行测量和分析，并将结果输出到屏幕或报表中，从而完成整个测试过程。围绕虚拟频谱分析仪的设计和实现这个主题，本文研究了频谱分析仪的原理和仪器各项功能的实现方法，并对软件设计中遇到的主要问题作了重点分析，提出了解决的方法，使最后实现的虚拟频谱分析仪能达到国家有关电网谐波检测仪器的A级标准。 首先，本文介绍了虚拟仪器的硬件结构，对其与传统仪器的区别进行了比较。概述了虚拟仪器开发平台HP VEE的特点，并且对比分析了几种典型的虚拟仪器开发平台。 然后，详细介绍了虚拟仪器的软件设计。分析了虚拟仪器中各种功能模块的程序设计和实现的算法，在此基础上，设计和实现了虚拟频谱分析仪的各项功能。其中重点分析在频域分析中遇到的问题以及解决的方法。为了使虚拟仪器频谱分析的结果更加准确，论文研究了目前应用广泛的频谱校正技术，并对三种相位差频谱校正技术进行了仿真实验和综合比较，提出了推荐采用的技术。 最后，结合VXI仪器对软件和硬件系统进了调试，并通过对标准信号的采集和分析，验证了虚拟频谱分析仪的各项功能达到设计目的，以及该虚拟仪器的实用性。