杨润耀+李喜乐+潘迪

摘要：频谱仪是目前应用最广的一种测量信号的仪器，在实验室研究以及雷达、通信、导航和空间技术上有广泛的应用。文章论述比较了几种数字式和模拟式频谱分析仪的设计方案。在讨论了其设计原理的基础上，综合论证了各个方案的优劣之处以及当代频谱仪的发展前景。

关键词：频谱仪；FFT；扫频外差；滤波；DDS

1频谱仪的概念及应用

利用傅里叶变换的方法对信号进行分解，并按频率顺序展开，使其成为频率的函数，进而在频率域中对信号进行研究和处理的一种过程，称为频谱分析。频谱分析仪，是一种信号的频域特性分析的设备，也称为信号分析仪。将频谱仪与我们所熟悉的示波器进行对比，把仪器的荧光屏看作X-Y直角坐标系，则前者的横轴为频率f，后者的横轴代表的是时间t。

随着电子对抗、雷达、通信、导航和空间技术的发展，频谱分析仪的应用日益广泛。它已成为各种电子设备，元部件及器件的设计制造，电子对抗，卫星通信，雷达导航和信号处理等方面不可缺少的一种仪器。各种类型的低频频谱仪在振动，噪声、水声研究及各种发动机的制造，维护以及建筑、生物医学等方面更显出特殊重要的作用。电信号的分析不外乎从时域或频域两个方面进行，通用的时域分析的基本工具——示波器所能复盖的频段远不及频谱分析仪宽，目前的实时示波器的通频带最宽是500兆赫，取样示波器到18千兆赫，所以很高的微波频段以及非常低的超低频段，频谱分析仪的作用更为显著。……