示波器在时域测得近似方波的信号

信号的频谱分布实际上就是测量结果在频域上的反映，频域和时域的关系如图1所示。示波器在时域测得近似方波的信号，经过傅里叶变换被分解为基波和高达11次奇次谐波。当用频谱分析仪从频域观察时，能够识别出所有频率组成。以图1为例，基波、3次谐波、5次谐波和11次谐波可以被区分出来。由此可以看出，时域和频域是从不同角度对同一个信号的描述。

如何选择一款合适的频谱仪

频谱分析仪有扫频式及实时两种类型；扫频式频谱仪是常见的频谱分析仪，通过本振扫描的方式来实现测试范围内信号的频率、功率等参数测试。而实时频谱分析仪则是在某个固定带宽内通过实时地数据采集，并进行FFT分析来得到带宽范围内信号的幅度、频率参数测试，速度是扫频式的上百倍甚至千倍以上。主要考虑测试的频率范围，功率范围，测试速度，信号频率分辨率要求，信号大小等因素。

实时频谱分析仪的主要特性

实时频谱分析仪

1.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。

2.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恒定。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。

3.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。因此传统扫频频谱仪和实时频谱分析仪各自有着自己的应用场景。

4丰富的显示功能：传统频谱仪的显示专注在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，从而帮助测试者观察到信号的前后变化及长时间统计结果。