實時頻譜分析儀的特性

實時頻譜分析儀普遍采用快速傅里葉變換（FFT）來實現(xiàn)頻譜測量。FFT技術(shù)并不是實時頻譜儀的專利，其在傳統(tǒng)的掃頻式頻譜儀上亦有所應(yīng)用。但是實時頻譜儀所采用的FFT技術(shù)與之相比有著許多不同之處，同時其測量方式和顯示結(jié)果也有所不同。

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實時頻譜分析儀有哪些特點呢？

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1、高速測量：頻譜儀分析儀的信號處理過程主要包括兩步，即數(shù)據(jù)采樣和信號處理。實時頻譜儀為了保證信號不丟失，其信號處理速度需要高于采樣速度。

2、恒定的處理速度：為了保證信號處理的連續(xù)性和實時性，實時頻譜儀的處理速度必須保持恒定。傳統(tǒng)頻譜儀的FFT計算在CPU中進行，容易受到計算機中其它程序和任務(wù)的干擾。實時頻譜儀普遍采用專用FPGA進行FFT計算，這樣的硬件實現(xiàn)既可以保證高速性，又可以保證速度穩(wěn)定性。

3、頻率模板觸發(fā)（Frequency Mask Trigger）：FMT是實時頻譜儀的主要特性之一，它能夠根據(jù)特定頻譜分量大小作為觸發(fā)條件，從而幫助工程師觀察特定時刻的信號形態(tài)。傳統(tǒng)的掃頻式頻譜儀和矢量信號分析儀一般只具備功率或者電平觸發(fā)，不能根據(jù)特定頻譜的出現(xiàn)情況觸發(fā)測量，因此對轉(zhuǎn)瞬即逝的偶發(fā)信號無能為力。因此傳統(tǒng)掃頻頻譜儀和實時頻譜分析儀各自有著自己的應(yīng)用場景。

4、豐富的顯示功能：傳統(tǒng)頻譜儀的顯示專注在頻率和幅度的二維顯示，只能觀察到測量時刻的頻譜曲線。而實時頻譜儀普遍具備時間，頻率，幅度的三維顯示，甚至支持數(shù)字余輝和頻譜密度顯示，從而幫助測試者觀察到信號的前后變化及長時間統(tǒng)計結(jié)果。

實時頻譜分析儀

實時頻譜分析儀的FFT采用無縫處理，采集數(shù)據(jù)的同時在后臺做大量的FFT運算，數(shù)據(jù)處理的速度遠大于數(shù)據(jù)采集的速度，可一次性對整個Span信號進行快速處理。如下圖5，當(dāng)處理速度大于采集速度的時候，可以保證在一直采集信號的同時，頻譜儀也能對采集到的信號進行處理，不存在遺漏信號的問題。

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頻譜分析儀的工作原理

頻譜分析儀的工作原理被稱為混頻、外差或者變頻式的。從根本上說，混頻就是倍頻，是一種固有非線性處理方法。頻譜分析儀將輸入信號（其頻率為fIN——是fIN1～fIN2范圍內(nèi)任何頻率的簡寫）和頻率為fLO的可變頻率LO（本機振蕩器）的信號混合，產(chǎn)生一個頻率為fIF的IF（中頻）信號。通常，fLO=fIN fIF，也就是說，本機振蕩器的頻率高于輸入信號頻率，但是采用fLO=fIN-fIF的設(shè)計也是可能的。一臺經(jīng)典的頻譜分析儀對fLO進行掃描，所以在一個很短的時間段內(nèi)，混頻輸出信號代表了fIN1～fIN2頻段內(nèi)的輸入信號。然后，頻譜分析儀對混頻器輸出信號的包絡(luò)進行檢波（除去輸出信號中的fIF分量），并作為一個時間函數(shù)的包絡(luò)顯示出來，以便生成輸入信號振幅是頻率函數(shù)的曲線。