電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀

電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀2023/12/27電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀8.1頻率域測量概述一、頻域測量的任務(wù)：兩大任務(wù)：

１、線性系統(tǒng)頻率特性測量：集總參數(shù)、分布參數(shù)；準(zhǔn)靜態(tài)系統(tǒng)(低頻、高頻、微波)；不同的波段，用不同的儀器：高頻段(30-300MHz)：掃頻儀微波段(300M-300GHz)：網(wǎng)絡(luò)分析儀

(非絕對分法)

２、信號的頻譜分析：分析信號的頻率特性、頻譜純度、頻率穩(wěn)定度、調(diào)制度等。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀廣義上，信號頻譜是指組成信號的全部頻率分量的總集；狹義上，一般的頻譜測量中常將隨頻率變化的幅度譜稱為頻譜。頻譜測量：在頻域內(nèi)測量信號的各頻率分量，以獲得信號的多種參數(shù)。頻譜測量的基礎(chǔ)是傅立葉變換。

頻譜的兩種基本類型離散頻譜（線狀譜），各條譜線分別代表某個(gè)頻率分量的幅度，每兩條譜線之間的間隔相等連續(xù)頻譜，可視為譜線間隔無窮小，如非周期信號和各種隨機(jī)噪聲的頻譜二、頻譜分析的基本概念電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀信號的種類：周期信號/非周期信號

離散信號/連續(xù)信號時(shí)域周期非周期連續(xù)離散頻域周期非周期連續(xù)離散付氏變換時(shí)、頻域?qū)?yīng)關(guān)系：電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀時(shí)間頻率幅度tfV頻域時(shí)域調(diào)制域電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀例子:兩個(gè)正弦信號相乘相加的結(jié)果及其頻譜:cos

(ωt)，2cos(4ωt)×+電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀不同相位合成（相加）的波形，在頻域內(nèi)將無差別。示波器和頻譜儀的作用是互為補(bǔ)充的。藍(lán)+藍(lán)=紅電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀三、頻譜分析的基本原理頻譜分析儀是使用不同方法在頻域內(nèi)對信號的電壓、功率、頻率等參數(shù)進(jìn)行測量并顯示的儀器。一般有FFT分析（實(shí)時(shí)分析）法、非實(shí)時(shí)分析法兩種實(shí)現(xiàn)方法。

FFT分析法：在特定時(shí)段中對時(shí)域數(shù)字信號進(jìn)行FFT變換，得到頻域信息并獲取相對于頻率的幅度、相位信息?？沙浞掷脭?shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，非常適于非周期信號和持續(xù)時(shí)間很短的瞬態(tài)信號的頻譜測量。Trouble：信號截取頻譜改變電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀非實(shí)時(shí)分析法在任意瞬間只有一個(gè)頻率成分能被測量，無法得到相位信息。適用于連續(xù)信號和周期信號的頻譜測量。

掃頻式分析：使分析濾波器的頻率響應(yīng)在頻率軸上掃描。

差頻式分析（外差式分析）：利用超外差接收機(jī)的原理，將頻率可變的掃頻信號與被分析信號進(jìn)行差頻，再對所得的固定頻率信號進(jìn)行測量分析，由此依次獲得被測信號不同頻率成分的幅度信息。這是模擬式頻譜儀最常采用的方法。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀四、頻譜儀的分類按分析處理方法分類：模擬式頻譜儀、數(shù)字式頻譜儀、模擬/數(shù)字混合式頻譜儀；按基本工作原理分類：掃描式頻譜儀(掃描式及外差式)、非掃描式頻譜儀(傅立葉分析儀)；按處理的實(shí)時(shí)性分類：實(shí)時(shí)頻譜儀、非實(shí)時(shí)頻譜儀；按輸入通道數(shù)目分類：單通道、多通道頻譜儀；按工作頻帶分類：高頻、射頻、低頻等頻譜儀。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀模擬式頻譜儀與數(shù)字式頻譜儀

模擬式頻譜儀：以掃描式為基礎(chǔ)構(gòu)成，采用濾波器或混頻器將被分析信號中各頻率分量逐一分離。所有早期的頻譜儀幾乎都屬于模擬濾波式或超外差結(jié)構(gòu)，并被沿用至今。

數(shù)字式頻譜儀：非掃描式，以數(shù)字濾波器或FFT變換為基礎(chǔ)構(gòu)成。精度高、性能靈活，但受到數(shù)字系統(tǒng)工作頻率的限制。目前單純的數(shù)字式頻譜儀一般用于低頻段的實(shí)時(shí)分析，尚達(dá)不到寬頻帶高精度頻譜分析。FFT(數(shù)字式)與外差式二者結(jié)合電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀實(shí)時(shí)分析應(yīng)達(dá)到的速度與被分析信號的帶寬及所要求的頻率分辨率有關(guān)。一般認(rèn)為，實(shí)時(shí)分析是指在長度為T的時(shí)段內(nèi)，完成頻率分辨率達(dá)到1/T的譜分析；或者待分析信號的帶寬小于儀器能夠同時(shí)分析的最大帶寬。

在一定頻率范圍數(shù)據(jù)分析速度與數(shù)據(jù)采集速度相匹配，不發(fā)生積壓現(xiàn)象，這樣的分析就是實(shí)時(shí)的；如果待分析的信號帶寬超過這個(gè)頻率范圍，則是非實(shí)時(shí)分析。實(shí)時(shí)頻譜儀和非實(shí)時(shí)頻譜儀電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀五、線性系統(tǒng)幅頻特性測量的方法

線性系統(tǒng)可用傳輸函數(shù)描述其激勵(lì)與響應(yīng)的關(guān)系：就幅頻特性而言，有點(diǎn)頻法、掃頻法兩種測量方法。

１、靜態(tài)頻率特性測量——點(diǎn)頻法點(diǎn)頻法就是逐點(diǎn)測量幅頻特性的方法。它將單一頻率的正弦信號加到被測電路輸入端，得到幅頻特性。由低到高改變頻率，得到各個(gè)頻率點(diǎn)上的幅度比，即幅頻特性。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀S被測電路測量儀器f+_+_RLuiuoH(f)ff0點(diǎn)頻法測量系統(tǒng)的幅頻特性

2、動態(tài)頻率特性測量——掃描式頻譜儀3、動態(tài)頻率特性測量——傅立葉分析儀電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀8.2掃描式頻譜儀8.2.1濾波式頻譜分析技術(shù)8.2.2外差式頻譜儀8.2.3外差式頻譜儀的主要性能指標(biāo)另:掃頻信號發(fā)生器電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀8.2.1濾波式頻譜分析技術(shù)濾波式頻譜分析儀原理及分類

基本原理：先用帶通濾波器選出待分析信號，然后用檢波器將該頻率分量變?yōu)橹绷餍盘?，再送到顯示器將直流信號的幅度顯示出來。為顯示輸入信號的各頻率分量，帶通濾波器的中心頻率是多個(gè)或可變的。

并行濾波式頻譜儀順序?yàn)V波式頻譜儀掃頻濾波式頻譜儀數(shù)字濾波式頻譜儀電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀一、并行濾波式頻譜儀

每個(gè)濾波式之后都有各自的檢波器，無需電子開關(guān)切換及檢波建立時(shí)間，因此速度快，能夠滿足實(shí)時(shí)分析的需要。但是可顯示的頻譜分量數(shù)目取決于濾波器的數(shù)目，所以需要大量的濾波器。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀二、順序?yàn)V波式頻譜儀

也叫檔級濾波頻譜儀，由多個(gè)通帶互相銜接的帶通濾波器和共用檢波器構(gòu)成。用多個(gè)頻率固定且相鄰的窄帶帶通濾波器陣列來區(qū)分被測信號的各種頻率成分，因此得以全面記錄被測信號。非實(shí)時(shí)

這種方法簡單易行，但在頻帶較寬或較高頻段的情況下需要大量濾波器，儀器體積過大；由于通帶窄，分辨力和靈敏度都不是很高。一般用于低頻段的音頻測試等場合。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀三、掃頻濾波式頻譜儀實(shí)質(zhì)是一個(gè)中心頻率在整個(gè)寬帶頻率范圍內(nèi)可調(diào)諧的窄帶濾波器。當(dāng)它的諧振頻率改變時(shí)，濾波器就分離出特定的頻率分量。

掃頻濾波式頻譜儀與檔級濾波式一樣，是一種非實(shí)時(shí)頻譜測量。結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉。缺點(diǎn)是電調(diào)諧濾波器損耗大、調(diào)諧范圍窄、頻率特性不均勻、分辨率差，目前這種方法只適用于窄帶頻譜分析。非實(shí)時(shí)窄帶濾波器的中心頻率可調(diào)節(jié)電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀四、數(shù)字濾波式頻譜儀

數(shù)字濾波式頻譜儀在現(xiàn)代頻譜分析儀中占有重要地位。數(shù)字濾波器的形狀因子較小，因而提高了頻譜儀的頻率分辨率；具有數(shù)字信號處理的高精度、高穩(wěn)定性、可重復(fù)性和可編程性等普遍優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字濾波，也就是要對數(shù)字信號過濾處理，其輸入/輸出都是數(shù)字序列，數(shù)字濾波實(shí)際是一個(gè)序列運(yùn)算加工過程。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀

利用數(shù)字濾波器可以實(shí)現(xiàn)頻分或時(shí)分復(fù)用，因此僅用一個(gè)數(shù)字濾波器就可以實(shí)現(xiàn)與并行濾波式等效的實(shí)時(shí)頻譜儀。用單個(gè)數(shù)字濾波器代替多個(gè)模擬濾波器之后，濾波器的中心頻率由時(shí)基電路控制使之順序改變。與模擬濾波相比，它性能好，并節(jié)省了許多硬件。輸入放大器輸入衰減器LPF取樣保持A/D數(shù)字濾波器有效值檢波器放大器主振器控制和時(shí)基顯示電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀五、帶通濾波器的性能指標(biāo)帶寬通常是指3dB帶寬，或稱半功率帶寬。分辨率帶寬（RBW）反映了濾波器區(qū)分兩個(gè)相同幅度、不同頻率的信號的能力電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀波形因子波型因子反映了區(qū)分兩個(gè)不等幅信號的能力，也稱帶寬選擇性。波形因子定義為濾波器60dB帶寬與3dB帶寬之比：

也可用40dB帶寬與3dB帶寬之比表示。波形因子較小的濾波器的特性曲線更接近于矩形，故波形因子也稱矩形系數(shù)。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀

濾波器響應(yīng)時(shí)間（建立時(shí)間）信號從加到濾波器輸入端到獲得穩(wěn)定輸出所需的時(shí)間。通常用達(dá)到穩(wěn)幅幅度的90％所需的時(shí)間TR來表述，它與絕對帶寬B成反比：TR∝1/B。寬帶濾波器的響應(yīng)時(shí)間短，測量速度快；窄帶濾波器建立時(shí)間較長，但頻率分辨率更高、信噪比好。響應(yīng)時(shí)間限制了頻譜儀的掃描分析速度，影響實(shí)時(shí)頻譜分析的實(shí)現(xiàn)。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀8.2.2外差式頻譜儀外差式頻譜儀的頻率變換原理與超外差式收音機(jī)相同：利用無線電接收機(jī)中普遍使用的自動調(diào)諧方式，通過改變掃頻本振的頻率來捕獲待測信號的不同頻率分量。也稱掃頻外差式頻譜儀。掃頻外差式方案是實(shí)施頻譜分析的傳統(tǒng)途徑，在高頻段占據(jù)優(yōu)勢地位。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀調(diào)節(jié)中心頻率：調(diào)節(jié)混頻器或調(diào)感調(diào)節(jié)掃頻：調(diào)節(jié)掃描電流作用于調(diào)制線圈

如教材中介紹的BT-3掃頻儀，它的中心頻率分為三個(gè)工作的波段：

I：1~75MHz，差頻信號源

II：75~150MHz，調(diào)感式振蕩器

III：150~300MHz，由II倍頻得到?ff075MHz100MHz150MHz電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀一、外差式頻譜儀的組成主要包括輸入通道、混頻電路、中頻處理電路、檢波和視頻濾波等部分。

外差式頻譜分析儀頻率范圍寬、靈敏度高、頻率分辨率可變，是目前頻譜儀中數(shù)量最大的一種。由于被分析的頻譜依次被順序采樣，因而不能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。這種分析儀只能提供幅度譜，不能提供相位譜。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀輸入通道輸入通道也稱前端，主要由輸入衰減、低噪聲放大、低通濾波及混頻等幾部分組成，功能上相當(dāng)于一臺寬頻段、窄帶寬的外差式自動選頻接收機(jī)。用于控制加到儀器后續(xù)部分的信號電平，并對輸入信號取差頻以獲得固定的中頻。輸入衰減：一方面避免因信號電平過高而引起的失真，同時(shí)起到阻抗匹配的功能，盡可能降低源負(fù)載與混頻器之間的失配誤差低噪聲放大：對輸入電平進(jìn)行調(diào)整，保證混頻器輸入電平滿足一定的幅度要求，獲得較佳混頻效果低通濾波技術(shù)多級混頻電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀中頻信號預(yù)處理中頻信號預(yù)處理主要是在被檢測之前完成對固定中頻信號的自動增益放大、分辨率濾波等處理。中頻濾波器的帶寬通?？沙炭?，以提供不同的頻率分辨率。

中頻信號幅度調(diào)節(jié)：由自動增益電路完成。末級混頻的增益必須能夠以小步進(jìn)精密調(diào)節(jié)，以保持后續(xù)電路中的最大信號電平固定而不受前端的影響。

中頻濾波器：用于減小噪聲帶寬、分辨各頻率分量。頻譜儀的分辨率帶寬由最后一個(gè)中頻濾波器的帶寬決定。數(shù)字濾波器選擇性較好、沒有漂移，能夠?qū)崿F(xiàn)極穩(wěn)定的窄分辨率帶寬。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀檢波器在模擬式頻譜儀中，采用檢波器來產(chǎn)生與中頻交流信號的電平成正比的直流電平，以獲取待測信號的幅度信息。常用包絡(luò)檢波器。最簡單的包絡(luò)檢波器由一個(gè)二極管和一個(gè)并聯(lián)RC電路串接而成。只要恰當(dāng)?shù)剡x擇檢波器的R、C值，就可獲得合適的時(shí)間常數(shù)以確保檢波器跟隨中頻信號的包絡(luò)變化而變化。頻率掃描速度的快慢也會對檢波輸出產(chǎn)生影響，掃速太快會使檢波器來不及響應(yīng)。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀視頻濾波器視頻濾波器用于對顯示結(jié)果進(jìn)行平滑或平均，以減小噪聲對信號幅度的影響。

基本原理：視頻濾波器實(shí)質(zhì)是低通濾波器，它決定了驅(qū)動顯示器垂直方向的視頻電路帶寬。當(dāng)視頻濾波器的截止頻率小于分辨率帶寬時(shí)，視頻系統(tǒng)跟不上中頻信號包絡(luò)的快速變化，因此使信號的起伏被“平滑”掉。

應(yīng)用：主要應(yīng)用于噪聲測量，特別是在分辨率帶寬（RBW）較大時(shí)。減小視頻濾波器的帶寬（VBW）將削弱或平滑噪聲峰-峰值的變化，當(dāng)VBW/RBW<0.01時(shí)，平滑效果非常明顯。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀蹤跡處理頻譜儀進(jìn)行一次掃描所得的頻譜圖的跡線即“蹤跡”（Trace），也稱“掃跡”、“軌跡”等。

標(biāo)記（Marker）：蹤跡上特定的幅度點(diǎn)或頻率點(diǎn)借助標(biāo)記功能可以非常方便、直觀地實(shí)現(xiàn)多種功能，如找最大/最小值、測量相對幅度或頻率等，并有助于改善相對測量精度、減小讀數(shù)誤差。

蹤跡平均處理：為了平滑圖像、降低噪聲，對同一輸入信號多次掃描所得的蹤跡進(jìn)行的處理。蹤跡平均的基本算法是將來自多個(gè)蹤跡的相同頻點(diǎn)上的數(shù)據(jù)一一進(jìn)行加權(quán)平均，形成一個(gè)平滑蹤跡。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀8.2.3外差式頻譜儀的主要性能指標(biāo)輸入頻率范圍頻率掃描寬度頻率分辨率頻率精度掃描時(shí)間相位噪聲/頻譜純度幅度測量精度動態(tài)范圍靈敏度/噪聲電平本振直通/直流響應(yīng)本底噪聲

1dB壓縮點(diǎn)和最大輸入電平頻率指標(biāo)幅度指標(biāo)電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀一、頻率指標(biāo)

輸入頻率范圍頻譜儀能正常工作的最大頻率區(qū)間，由掃描本振的頻率范圍決定。現(xiàn)代頻譜儀的頻率范圍通?？蓮牡皖l段至射頻段，甚至微波段，如1KHz~4GHz。

頻率掃描寬度（Span）另有分析譜寬、掃寬、頻率量程、頻譜跨度等不同叫法。通常根據(jù)測試需要自動調(diào)節(jié)，或人為設(shè)置。掃描寬度表示頻譜儀在一次測量（也即一次頻率掃描）過程中所顯示的頻率范圍，可以小于或等于輸入頻率范圍。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀

頻率分辨率（Resolution）表征了將最靠近的兩個(gè)相鄰頻譜分量分辨出來的能力。主要由中頻濾波器的帶寬（即RBW）決定，但最小分辨率還受本振頻率穩(wěn)定度的影響。分辨率帶寬頻率精度即頻譜儀頻率軸的讀數(shù)精度，與參考頻率（本振頻率）穩(wěn)定度、掃描寬度Span、分辨率帶寬RBW等多項(xiàng)因素有關(guān)。掃描時(shí)間（SweepTime，簡作ST）即進(jìn)行一次全頻率范圍的掃描、并完成測量所需的時(shí)間，也叫分析時(shí)間。通常掃描時(shí)間越短越好，但為保證測量精度，掃描時(shí)間必須適當(dāng)。與掃描時(shí)間相關(guān)的因素主要有頻率掃描范圍、分辨率帶寬、視頻濾波。

電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀二、幅度指標(biāo)幅度測量精度有絕對幅度精度和相對幅度精度之分，均由多方面因素決定。絕對幅度精度是針對滿刻度信號的指標(biāo)，受輸入衰減、中頻增益、分辨率帶寬、刻度逼真度、頻響及校準(zhǔn)信號本身的精度等的綜合影響；相對幅度精度與測量方式有關(guān)，在理想情況下僅有頻響和校準(zhǔn)信號精度兩項(xiàng)誤差來源，測量精度可以達(dá)到非常高。動態(tài)范圍（DynamicRange）即同時(shí)可測的最大與最小信號的幅度比。動態(tài)范圍受限于輸入混頻器的失真特性、系統(tǒng)靈敏度和本振信號的相位噪聲，其上限由頻譜儀的非線性失真決定。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀例:BT-3掃頻儀的主要技術(shù)性能

中心頻率：掃頻儀是以某中心頻率為中心進(jìn)行掃頻的。BT-3：1~300MHz可任意調(diào)節(jié)，分三個(gè)波段，0~75MHz，75~150MHz，150~300MHz。

掃頻頻偏：最大頻偏±7.5MHz，輸出頻率f0±

f.

掃頻信號輸出：

0.1V(有效值)，輸出阻抗75Ω

頻標(biāo)信號：1MHz，10MHz，外接等三種。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀組成：電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀8.3傅立葉頻譜儀8.3.1FFT分析儀的原理8.3.2FFT分析儀的實(shí)現(xiàn)8.3.3FFT分析儀與外差式頻譜分析儀

傅立葉分析儀將輸入信號數(shù)字化，再對時(shí)域數(shù)字信息進(jìn)行FFT變換以獲得頻域表征，屬于數(shù)字式頻譜儀。由于采用微處理器或?qū)Ｓ眉呻娐?，速度明顯超過傳統(tǒng)的模擬式掃描頻譜儀，能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析；但它同時(shí)受A/D轉(zhuǎn)換器件的指標(biāo)限制，通常帶寬是有限的，工作頻段較低。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀8.3.1FFT分析儀原理FFT分析儀原理及組成輸入信號首先經(jīng)過可變衰減器以提供不同的幅度測量范圍，然后經(jīng)低通濾波器除去儀器頻率范圍之外的高頻分量。接下來對信號進(jìn)行時(shí)域波形的采樣和量化，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息。最后由微處理器利用FFT計(jì)算波形的頻譜，并將結(jié)果顯示出來。注：DDC，數(shù)字下變頻電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀DFT:性質(zhì)

FFT(線性,卷積等)電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀FFT分析儀的性能指標(biāo)FFT分析儀的信號先在時(shí)、頻域兩個(gè)方向上離散化，再對離散序列中N個(gè)采樣數(shù)據(jù)（記錄）進(jìn)行分析，所得頻譜與周期信號理論上的線譜具有不同的意義，因此需要不同的評價(jià)指標(biāo)。

頻率特性頻率范圍：由采樣頻率fS決定。為防止頻譜混疊，一般采用過采樣：fS>2.56fmax，其中fmax為待分析信號的最高頻率。最高fS由ADC的性能決定。頻率分辨率：采樣頻率一定時(shí)，F(xiàn)FT的點(diǎn)數(shù)越多，頻率分辨率越高。頻率分辨率Δf、采樣頻率fS和分析點(diǎn)數(shù)N三者之間的關(guān)系為Δf=fS/N。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀幅度特性動態(tài)范圍：取決于ADC的位數(shù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)運(yùn)算的字長或精度。靈敏度：取決于本底噪聲，主要由前置放大器噪聲決定。幅度讀數(shù)精度：幅度譜線的誤差來源包括計(jì)算處理誤差、頻譜混疊誤差、頻譜泄漏誤差以及每次單個(gè)記錄分析所含的統(tǒng)計(jì)誤差等。其中統(tǒng)計(jì)誤差與信號處理方法、譜估計(jì)方法、統(tǒng)計(jì)平均方法及次數(shù)有關(guān)，往往需要在改變設(shè)置和多次分析之后才能獲得較好結(jié)果。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀分析速度主要取決于N點(diǎn)FFT的運(yùn)算時(shí)間、平均運(yùn)行時(shí)間及結(jié)果處理時(shí)間，實(shí)時(shí)頻譜分析的頻率上限可由FFT的速度推算而得。若是實(shí)信號的功率譜計(jì)算，則速度可以提高一倍。其他特性可選的窗函數(shù)種類；數(shù)據(jù)觸發(fā)方式；顯示方式；結(jié)果存儲、輸入/輸出功能等。電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀8.3.2FFT分析儀的硬件實(shí)現(xiàn)FFT分析的硬件實(shí)現(xiàn)可選方案：ASIC、FPGA、DSP選擇準(zhǔn)則：可編程性、集成度、開發(fā)周期、性能、功耗可編程性集成度開發(fā)周期性能功耗ASIC低較低短最佳中FPGA較高高最長兩者相當(dāng)?shù)虳SP最高高較長高電子測量與儀器第八章頻率域測量頻譜分析儀選用哪種方案實(shí)現(xiàn)頻譜分析？ASIC：提供有限的可編程性和集成水平，通常可為某項(xiàng)固定功能提供最佳解決方案；FPGA：可為高度并行或涉及線性處理的高速信號處理提供最佳解決方案，如數(shù)字濾波器等的設(shè)計(jì)；DSP：可為復(fù)雜決策分析等功能提供最佳可編程解決方案，如FFT這樣具有順序特性的信號處理。結(jié)論：鑒于頻譜分析通常需要較高的可編程性，因此使用DSP實(shí)現(xiàn)FFT，而