N9020A頻譜分析儀用FFT計算信號頻譜的算法

2022年06月01日 08:47:09人氣：189來源：深圳儀信電子科技有限公司

N9020A頻譜分析儀用FFT計算信號頻譜的算法
　　離散付里葉變換X(k）可看成是z變換在單位圓上的等距離采樣值

　　同樣，X（k）也可看作是序列付氏變換X（ejω）的采樣，采樣間隔為ωN=2π/N

　　由此看出，離散付里葉變換實質(zhì)上是其頻譜（N9020A頻譜分析儀）的離散頻域采樣，對頻率具有選擇性（ωk=2πk/N），在這些點上反映了信號的頻譜。

　　根據(jù)采樣定律，一個頻帶有限的信號，可以對它進行時域采樣而不丟失任何信息，F(xiàn)FT變換則說明對于時間有限的信號（有限長序列），也可以對其進行頻域采樣，而不丟失任何信息。所以只要時間序列足夠長，采樣足夠密，頻域采樣也就可較好地反映信號的頻譜趨勢，所以FFT可以用以進行連續(xù)信號的頻譜分析

　　FFT（N9020A頻譜分析儀）的性能用取樣點數(shù)和取樣率來表征，例如用100KS/S的取樣率對輸入信號取樣1024點，則*高輸入頻率是50KHz和分辨率是50Hz。如果取樣點數(shù)為2048點，則分辨率提高到25Hz。由此可知，*高輸人頻率取決于取樣率，分辨率取決于取樣點數(shù)。FFT運算時間與取樣，點數(shù)成對數(shù)關(guān)系，頻譜分析儀需要高頻率、高分辨率和高速運算時，要選用高速的FFT硬件，或者相應(yīng)的數(shù)字信號處理器(DSP）芯片。例如，10MHz輸入頻率的1024點的運算時間80μs，而10KHz的1024點的運算時間變?yōu)?4ms,1KHz的1024點的運算時間增加至640ms。當運算時間超過200ms時，屏幕的反應(yīng)變慢，不適于眼睛的觀察，補救辦法是減少取樣點數(shù)，使運算時間降低至200ms以下。

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