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频谱分析仪原理是什么呢

频谱分析仪是对无线电信号进行测量的必备手段,是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具.因此,应用十分广泛,被称为工程师的射频万用表.

1、传统频谱分析仪传统的频谱分析仪的前端电路是一定带宽内可调谐的接收机,输入信号经变频器变频后由低通滤器输出,滤波输出作为垂直分量,频率作为水平分量,在示波器屏幕上绘出坐标图,就是输入信号的频谱图.由于变频器可以达到很宽的频率,例如30Hz-30GHz,与外部混频器配合,可扩展到100GHz以上,频谱分析仪是频率覆盖*宽的测量仪器之一.无论测量连续信号或调制信号,频谱分析仪都是很理想的测量工具.但是,传统的频谱分析仪也有明显的缺点,它只能测量频率的幅度,缺少相位信息,因此属于标量仪器而不是矢量仪器.

2、现代频谱分析仪基于快速傅里叶变换(FFT)的现代频谱分析仪,通过傅里叶运算将被测信号分解成分立的频率分量,达到与传统频谱分析仪同样的结果,.这种新型的频谱分析仪采用数字方法直接由模拟/数字转换器(ADC)对输入信号取样,再经FFT处理后获得频谱分布图.

3、用FFT计算信号频谱的算法离散付里叶变换X(k)可看成是z变换在单位圆上的等距离采样值同样,X(k)也可看作是序列付氏变换X(ejω)的采样,采样间隔为ωN=2π/N 由此看出,离散付里叶变换实质上是其频谱的离散频域采样,对频率具有选择性(ωk=2πk/N),在这些点上反映了信号的频谱. 根据采样定律,一个频带有限的信号,可以对它进行时域采样而不丢失任何信息,FFT变换则说明对于时间有限的信号(有限长序列),也可以对其进行频域采样,而不丢失任何信息.所以只要时间序列足够长,采样足够密,频域采样也就可较好地反映信号的频谱趋势,所以FFT可以用以进行连续信号的频谱分析.

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