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頻譜分析儀的主要技術指標有頻率范圍、分辨率、分析譜寬、分析時間、掃頻速度、靈敏度、顯示方式和假響應。
頻率范圍
進行正常工作的頻率區(qū)間?,F代頻譜儀的頻率范圍能從低于1赫直至300吉赫。
分辨力
在顯示器上能夠區(qū)分鄰近的兩條譜線之間頻率間隔的能力,是頻譜分析儀重要的技術指標。分辨力與濾波器型式、波形因數、帶寬、本振穩(wěn)定度、剩余調頻和邊帶噪聲等因素有關,掃頻式頻譜分析儀的分辨力還與掃描速度有關。分辨帶寬越窄越好?,F代頻譜儀在高頻段分辨力為10~100赫。
分析譜寬
又稱頻率跨度。頻譜分析儀在一次測量分析中能顯示的頻率范圍,可等于或小于儀器的頻率范圍,通常是可調的。
分析時間
完成一次頻譜分析所需的時間,它與分析譜寬和分辨力有密切關系。對于實時式頻譜分析儀,分析時間不能小于其窄分辨帶寬的倒數。
掃頻速度:分析譜寬與分析時間之比,也就是掃頻的本振頻率變化速率。
靈敏度
顯示微弱信號的能力,受頻譜儀內部噪聲的限制,通常要求靈敏度越高越好。動態(tài)范圍指在顯示器上可同時觀測的信號與弱信號之比?,F代頻譜分析儀的動態(tài)范圍可達80分貝。
顯示方式
顯示的幅度與輸入信號幅度之間的關系。通常有線性顯示、平方律顯示和對數顯示三種方式。
假響應
顯示器上出現不應有的譜線。這對超外差系統(tǒng)是不可避免的,應設法抑止到小,現代頻譜分析儀可做到小于-90分貝毫瓦。

頻譜分析儀是研究電信號頻譜結構的儀器,用于信號失真度、調制度、譜純度、頻率穩(wěn)定度和交調失真等信號參數的測量,可用以測量放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的某些參數,是一種多用途的電子測量儀器。它又可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀等。現代頻譜分析儀能以模擬方式或數字方式顯示分析結果,能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無線電頻段的電信號。
儀器內部若采用數字電路和微處理器,具有存儲和運算功能;配置標準接口,就容易構成自動測試系統(tǒng)。
頻譜分析儀是用來分析各頻率上的信號強度的,比如一臺FM發(fā)射機標定的頻點為153.000MHz,如果在153M附近2M的位置上看到頻譜反應都比較高,說明發(fā)射機的帶寬有2M左右,而且如果發(fā)射機在發(fā)射時看到51M、102M、204M、255M等頻率上都有較高起伏,說明發(fā)射機的帶通濾波不良,沒有濾除三次諧波(以上頻率僅舉例,相關頻點與發(fā)射機的倍頻方式有關)。
模擬的頻譜分析儀稱掃頻儀,即相當于一臺不停的變化接收頻率的接收機,然后將各頻率上接收的場強幅度顯示出來。數字式的頻譜分析儀是行寬頻采樣,然后通過DSP做FFT處理實時得到頻譜信息。
網絡分析儀是比較多的,不知道你指的是什么地方用的,但不管是以太網的還是手機GSM網的等等,只有數字網絡才會用到網絡分析儀,它是基于協(xié)議的,正常捕獲網絡中的數據,然后根據各項指標進行分析,例如以太網的網絡分析儀中,會有寬帶占用,發(fā)送包,接收包數量,TCP包,UDP包,ICMP包,IGMP包等等,用以分析網絡中的數據流向。例如ARP攻擊可以捕捉分析大量發(fā)送ARP包的MAC和IP。
網絡分析儀一種能在寬頻帶內進行掃描測量以確定網絡參量的綜合性微波測量儀器。全稱是微波網絡分析儀。網絡分析儀是測量網絡參數的一種新型儀器,可直接測量有源或無源、可逆或不可逆的雙口和單口網絡的復數散射參數,并以掃頻方式給出各散射參數的幅度、相位頻率特性。自動網絡分析儀能對測量結果逐點進行誤差修正,并換算出其他幾十種網絡參數,如輸入反射系數、輸出反射系數、電壓駐波比、阻抗(或導納)、衰減(或增益)、相移和群延時等傳輸參數以及隔離度和定向度等。

用FFT計算信號頻譜的算法
離散付里葉變換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)也可看作是序列付氏變換X(ejω)的采樣,采樣間隔為ωN=2π/N
由此看出,離散付里葉變換實質上是其頻譜的離散頻域采樣,對頻率具有選擇性(ωk=2πk/N),在這些點上反映了信號的頻譜。
根據采樣定律,一個頻帶有限的信號,可以對它進行時域采樣而不丟失任何信息,FFT變換則說明對于時間有限的信號(有限長序列),也可以對其進行頻域采樣,而不丟失任何信息。所以只要時間序列足夠長,采樣足夠密,頻域采樣也就可較好地反映信號的頻譜趨勢,所以FFT可以用以進行連續(xù)信號的頻譜分析

基于快速傅里葉變換(FFT)的現代頻譜分析儀,通過傅里葉運算將被測信號分解成分立的頻率分量,達到與傳統(tǒng)頻譜分析儀同樣的結果。這種新型的頻譜分析儀采用數字方法直接由模擬/數字轉換器(ADC)對輸入信號取樣,再經FFT處理后獲得頻譜分布圖。
在這種頻譜分析儀中,為獲得良好的儀器線性度和高分辨率,對信號進行數據采集時 ADC的取樣率少等于輸入信號頻率的兩倍,亦即頻率上限是100MHz的實時頻譜分析儀需要ADC有200MS/S的取樣率。
半導體工藝水平可制成分辨率8位和取樣率4GS/S的ADC或者分辨率12位和取樣率800MS/S的ADC,亦即,原理上儀器可達到2GHz的帶寬,為了擴展頻率上限,可在ADC前端增加下變頻器,本振采用數字調諧振蕩器。這種混合式的頻譜分析儀可擴展到幾GHz以下的頻段使用。
FFT的性能用取樣點數和取樣率來表征,例如用100KS/S的取樣率對輸入信號取樣1024點,則輸入頻率是50KHz和分辨率是50Hz。如果取樣點數為2048點,則分辨率提高到25Hz。由此可知,輸人頻率取決于取樣率,分辨率取決于取樣點數。FFT運算時間與取樣,點數成對數關系,頻譜分析儀需要高頻率、高分辨率和高速運算時,要選用高速的FFT硬件,或者相應的數字信號處理器(DSP)芯片。例如,10MHz輸入頻率的1024點的運算時間80μs,而10KHz的1024點的運算時間變?yōu)閙s,1KHz的1024點的運算時間增加至640ms。當運算時間超過200ms時,屏幕的反應變慢,不適于眼睛的觀察,補救辦法是減少取樣點數,使運算時間降低至200ms以下。
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