頻譜分析儀是射頻微波設(shè)計和測試工作中的常用儀器，它能夠幫助電子工程師完成頻譜觀測、功率測量以及復(fù)雜信號解調(diào)分析等工作。傳統(tǒng)上一般將頻譜儀分為三類：掃頻式頻譜儀，矢量信號分析儀和實時頻譜分析儀。實時頻譜分析儀是隨著現(xiàn)代FPGA技術(shù)發(fā)展起來的一種新式頻譜分析儀，與傳統(tǒng)頻譜儀相比，它的最大特點在于在信號處理過程中能夠完全利用所采集的時域采樣點，從而實現(xiàn)無縫的頻譜測量及觸發(fā)。由于實時頻譜儀具備無縫處理能力，使得它在頻譜監(jiān)測，研發(fā)診斷以及雷達系統(tǒng)設(shè)計中有著廣泛的應(yīng)用。

圖1.實時頻譜分析儀

實時頻譜分析儀的特性

實時頻譜分析儀普遍采用快速傅里葉變換（FFT）來實現(xiàn)頻譜測量。FFT技術(shù)并不是實時頻譜儀的專利，其在傳統(tǒng)的掃頻式頻譜儀上亦有所應(yīng)用。但是實時頻譜儀所采用的FFT技術(shù)與之相比具備以下特性：

• - 高速測量：頻譜儀分析儀的信號處理過程主要包括兩步，即數(shù)據(jù)采樣和信號處理。實時頻譜儀為了保證信號不丟失，其信號處理速度需要高于采樣速度?，F(xiàn)在市場上的實時頻譜儀的FFT處理速度最高能夠達到292,969次/秒。
• -恒定的處理速度：為了保證信號處理的連續(xù)性和實時性，實時頻譜儀的處理速度必須保持很定。傳統(tǒng)頻譜儀的FFT計算在CPU中進行，容易受到計算機中其它程序和任務(wù)的干擾。實時頻譜儀普遍采用專用FPGA進行FFT計算，這樣的硬件實現(xiàn)既可以保證高速性，又可以保證速度穩(wěn)定性。
• -頻率模板觸發(fā)（Frequency Mask Trigger）：FMT是實時頻譜儀的主要特性之一，它能夠根據(jù)特定頻譜分量大小作為觸發(fā)條件，從而幫助工程師觀察特定時刻的信號形態(tài)。傳統(tǒng)的掃頻式頻譜儀和矢量信號分析儀一般只具備功率或者電平觸發(fā)，不能根據(jù)特定頻譜的出現(xiàn)情況觸發(fā)測量，因此對轉(zhuǎn)瞬即逝的偶發(fā)信號無能為力。

圖2.頻率模板觸發(fā)（FMT）

• -豐富的顯示功能：傳統(tǒng)頻譜儀的顯示一般是頻率和幅度的二維顯示，只能觀察到測量時刻的頻譜曲線。而實時頻譜儀普遍具備時間，頻率，幅度的三維顯示，甚至支持數(shù)字余輝和頻譜密度顯示，從而幫助用戶觀察到信號的前后變化及長時間統(tǒng)計結(jié)果。