百度百科词条：实时频谱分析仪

频谱分析仪是射频微波设计和测试工作中的常用仪器，它能够帮助电子工程师完成频谱观测、功率测量以及复杂信号解调分析等工作。传统上一般将频谱仪分为三类：扫频式频谱仪，矢量信号分析仪和实时频谱分析仪。实时频谱分析仪是随着现代FPGA技术发展起来的一种新式频谱分析仪，与传统频谱仪相比，它的最大特点在于在信号处理过程中能够完全利用所采集的时域采样点，从而实现无缝的频谱测量及触发。由于实时频谱仪具备无缝处理能力，使得它在频谱监测，研发诊断以及雷达系统设计中有着广泛的应用。

图1.实时频谱分析仪

实时频谱分析仪的特性

实时频谱分析仪普遍采用快速傅里叶变换（FFT）来实现频谱测量。FFT技术并不是实时频谱仪的专利，其在传统的扫频式频谱仪上亦有所应用。但是实时频谱仪所采用的FFT技术与之相比具备以下特性：

• - 高速测量：频谱仪分析仪的信号处理过程主要包括两步，即数据采样和信号处理。实时频谱仪为了保证信号不丢失，其信号处理速度需要高于采样速度。现在市场上的实时频谱仪的FFT处理速度最高能够达到292,969次/秒。
• -恒定的处理速度：为了保证信号处理的连续性和实时性，实时频谱仪的处理速度必须保持很定。传统频谱仪的FFT计算在CPU中进行，容易受到计算机中其它程序和任务的干扰。实时频谱仪普遍采用专用FPGA进行FFT计算，这样的硬件实现既可以保证高速性，又可以保证速度稳定性。
• -频率模板触发（Frequency Mask Trigger）：FMT是实时频谱仪的主要特性之一，它能够根据特定频谱分量大小作为触发条件，从而帮助工程师观察特定时刻的信号形态。传统的扫频式频谱仪和矢量信号分析仪一般只具备功率或者电平触发，不能根据特定频谱的出现情况触发测量，因此对转瞬即逝的偶发信号无能为力。

图2.频率模板触发（FMT）

• -丰富的显示功能：传统频谱仪的显示一般是频率和幅度的二维显示，只能观察到测量时刻的频谱曲线。而实时频谱仪普遍具备时间，频率，幅度的三维显示，甚至支持数字余辉和频谱密度显示，从而帮助用户观察到信号的前后变化及长时间统计结果。

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图3.数字余辉显示

图4.时域，频域及频谱瀑布图

实时频谱分析仪的关键指标

当前的实时频谱仪部分是专用的仪表，部分可通过传统的频谱仪升级实现。实时频谱仪和传统频谱仪有共同的指标，同时也有自己独特的指标，主要指标如下：

-频率：最新的实时频谱仪频率可支持到50GHz。

-分析带宽：最高可达160MHz。

-无杂散动态范围（SFDR）：衡量频谱仪同时观察大小信号的能力，最高可达75dB。

-100%截获信号最短时长：最低为3.57微妙。

-FFT计算速度：292,969次/秒。

实时频谱分析仪的主要应用

实时频谱分析仪能够在实时分析带宽之内无缝地进行FFT计算和频谱触发，因此十分有利于瞬态信号和的捕获和分析，在频谱监测，雷达系统设计，调频电台测试，振荡器研发等领域有着广泛的应用。以下是几种典型应用场景下的测试效果：