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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）來實現頻譜測量。FFT技術并不是實時頻譜儀的專利，其在傳統的掃頻式頻譜儀上亦有所應用。但是實時頻譜儀所采用的FFT技術與之相比有著許多不同之處，同時其測量方式和顯示結果也有所不同。

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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，即數據采樣和信號處理。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性和實時性，實時頻譜儀的處理速度必須保持恒定。傳統頻譜儀的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，這樣的硬件實現既可以保證高速性，又可以保證速度穩定性。

3、頻率模板觸發（Frequency Mask Trigger）：FMT是實時頻譜儀的主要特性之一，它能夠根據特定頻譜分量大小作為觸發條件，從而幫助工程師觀察特定時刻的信號形態。傳統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，不能根據特定頻譜的出現情況觸發測量，因此對轉瞬即逝的偶發信號無能為力。因此傳統掃頻頻譜儀和實時頻譜分析儀各自有著自己的應用場景。

4、豐富的顯示功能：傳統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計結果。

實時頻譜分析儀

實時頻譜分析儀的FFT采用無縫處理，采集數據的同時在后臺做大量的FFT運算，數據處理的速度遠大于數據采集的速度，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的設計也是可能的。一臺經典的頻譜分析儀對fLO進行掃描，所以在一個很短的時間段內，混頻輸出信號代表了fIN1～fIN2頻段內的輸入信號。然后，頻譜分析儀對混頻器輸出信號的包絡進行檢波（除去輸出信號中的fIF分量），并作為一個時間函數的包絡顯示出來，以便生成輸入信號振幅是頻率函數的曲線。