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N9020A频谱分析仪用FFT计算信号频谱的算法
日期：2024-11-29 09:44
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摘要：
N9020A频谱分析仪用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
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（N9020A频谱分析仪）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
FFT（N9020A频谱分析仪）的性能用取样点数和取样率来表征，例如用100KS/S的取样率对输入信号取样1024点，则*高输入频率是50KHz和分辨率是50Hz。如果取样点数为2048点，则分辨率提高到25Hz。由此可知，*高输人频率取决于取样率，分辨率取决于取样点数。FFT运算时间与取样，点数成对数关系，频谱分析仪需要高频率、高分辨率和高速运算时，要选用高速的FFT硬件，或者相应的数字信号处理器(DSP）芯片。例如，10MHz输入频率的1024点的运算时间80μs，而10KHz的1024点的运算时间变为64ms,1KHz的1024点的运算时间增加至640ms。当运算时间超过200ms时，屏幕的反应变慢，不适于眼睛的观察，补救办法是减少取样点数，使运算时间降低至200ms以下。
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