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實(shí)時(shí)頻譜分析儀測試的工作原理_實(shí)時(shí)頻譜分析儀多少錢_實(shí)時(shí)頻譜分析儀品牌廠家
1.1 FFT的基本原理
FFT方法是通過傅里葉運(yùn)算將被測信號(hào)分解成分立的頻率分量，達(dá)到與傳統(tǒng)頻譜分析儀同樣的效果。它采用數(shù)字方法直接由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)對(duì)輸入信號(hào)取樣，再經(jīng)FFT處理后獲得頻譜分布。
FFT方式進(jìn)行頻譜分析的原理
離散傅立葉變換X(k)可看成是z變換在單位圓上的等距離采樣值，同樣，X（k）也可看作是序列傅氏變換X（ejω）的采樣，采樣間隔為ωN=2π/N。因此，離散傅立葉變換實(shí)質(zhì)上是其頻譜的離散頻域采樣，對(duì)頻率具有選擇性（ωk=2πk/N），在這些點(diǎn)上反映了信號(hào)的頻譜。
根據(jù)采樣定律，一個(gè)頻帶有限的信號(hào)可以對(duì)它進(jìn)行時(shí)域采樣而不丟失任何信息，F(xiàn)FT變換則說明對(duì)時(shí)間有限的信號(hào)（有限長序列）也可以進(jìn)行頻域采樣，而不丟失任何信息。所以只要時(shí)間序列足夠長、采樣足夠密，頻域采樣就可較好地反映信號(hào)的頻譜趨勢，所以FFT可以用以進(jìn)行信號(hào)的頻譜分析。
FFT原理的頻譜分析儀為獲得良好的線性度和高分辨率，對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí) ADC的取樣率少等于輸入信號(hào)高頻率的兩倍，亦即頻率上限是100 MHz的實(shí)時(shí)頻譜分析儀需要ADC有200 mS/S的取樣率。
FFT的性能用取樣點(diǎn)數(shù)和取樣率來表征,例如用100 kS/S的取樣率對(duì)輸入信號(hào)取樣1024點(diǎn)，則高輸入頻率是50 kHz，分辨率是50Hz。如果取樣點(diǎn)數(shù)為2048點(diǎn)，則分辨率提高到25Hz。由此可知，高輸入頻率取決于取樣率，分辨率取決于取樣點(diǎn)數(shù)。FFT運(yùn)算時(shí)間與取樣點(diǎn)數(shù)成對(duì)數(shù)關(guān)系。FFT頻譜分析儀需要高頻率、高分辨率和高速運(yùn)算時(shí),要選用高速的FFT硬件，或者相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)芯片。
這個(gè)頻帶內(nèi)對(duì)信號(hào)的分析是完全并行、實(shí)時(shí)處理的。因此在這個(gè)意義上它可以看做是一種在一定帶寬下的“實(shí)時(shí)”頻譜分析儀。另外，F(xiàn)FT分析方式是數(shù)字化的處理方法，它可以在模/數(shù)變換后用軟件實(shí)現(xiàn)很多模擬掃頻儀無法實(shí)現(xiàn)的測試功能，如靈活的觸發(fā)方式、對(duì)存儲(chǔ)的頻譜信息進(jìn)行詳細(xì)的回放分析等。
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