FFT型实时频谱仪

   快速傅里叶变换(F凹)是实施离散傅里叶变换的一种极其迅速而有效的算法。 H26M31003GMR它通过仔细选择和重新排列中间结果,在速度上较之离散傅里叶变换有明显优点。实施离散傅里叶变换所需计算次数约为〃(Ⅳ为取样数),而与之相对应的FFT所需的计算次数为对数运算。最常见的F凹算法要求Ⅳ是2的幂次。频谱仪中的典型记录长度为10z。

   由于动态信号分析仪使用快速傅里叶变换(F「F)算法,因此又称为FFr分析仪。图7.8.4所示为F「r分析仪的简化框图。输人信号通过程控步进衰减器和模拟低通滤波器后,扩大了信号的测量范围,并滤除了频带外多余的频率分量。取样器对输入的时域信号进行取样,由A/D转换器完成信号的量化。采用频率取样式数字滤波器能同时减小信号带宽和降低取样频率,既改善了频率分辨力又避免出现频谱混叠。微处理器接收滤波后的取样波形,利用F四计算波形的频谱,测量结果输出在显示器上。

    F”(或D凹)在原理上是尽可能地采用有限长度时间来记录近似傅里叶变换对整个时间的积分。然而,在随时间不断重复波形时,某些波形的形状和相位会引入瞬变现象。在这种情况下,FFT频谱便会与傅里叶变换积分形式产生较大差异,这种效应(称为泄漏)在频域中十分明显,它不是细长的谱线,而是遍布在很宽的频率范围内。泄漏问题的常用解决办法是,强迫波形在时间记录结束处变为0,这一功能是利用窗口函数乘以时间记录来实现的。针对若干特定的数字信号处理应用,已提出许多不同的窗口函数。频谱仪中常用的窗口函数有多种,每一种窗口函数的定义、功能各不相同,如幅度精度、频率分辨力等。它们的特定应用场合也不一样,有的适用于网络测量的场合,有的适用于瞬变信号的场合等。