随着通信系统功能的日趋复杂,构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台的软件无线电思想成为未来通信发展的方向。数字变频作为软件无线电核心技术之一,实现模拟信号的直接数字化处理。本文主要研究数字变频技术的频谱变换及其FPGA实现。本文的主要工作与创新点包括：1)深入研究了单路ADC低通采样的频谱变换。本文第三章通过频谱等效,将基本数字混频过程等效成模拟混频的低通采样；再根据二次频分量的采样情况,将频谱分为全低通采样、低通与带通采样共存、二次频分量混叠采样三种情况。分析结果表明,四倍中频采样结构是本文的一种特例,并且该结构在低通采样域内是惟一的。2)针对正弦信号的特殊性,修正并证明了正弦信号DFT频谱无泄露的Brigham条件。本文第四章对频谱泄露形成的两个原因：有限点数采样和DFT频率抽样误差进行了分析。以此为基础,为Brigham定理增加了必须使采样点数为偶数的条件,并加以证明。最后通过MATLAB仿真验证了修正后的Brigham条件的正确性。3)在数字变频的硬件设计中,研究了ADC采样OFDM信号时量化幅值与峰均比的关系。采用PCM语音编码的分析方法,得出了能指导芯片选型的量化幅值公式和ADC采样时应保留三位余量的结论。本文从频谱分析的理论出发,将分析结果应用于系统硬件设计中。最后对数字变频的硬件平台进行了测试。测试包括整板的时钟供给、单载波变频和五载波变频测试。