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什么是傅里葉分析儀 傅里葉分析儀的基本原理是什么

摘要:傅里葉分析儀是基于快速傅里葉變換(FFT)發(fā)明的頻譜分析儀,又稱實(shí)時(shí)頻譜分析儀,它采用數(shù)字方法直接由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)對(duì)輸入信號(hào)取樣,再經(jīng)FFT處理后,得到頻譜分布圖,比起傳統(tǒng)的頻譜儀,傅里葉分析儀具備無(wú)縫處理能力,因此應(yīng)用更廣泛。什么是傅里葉分析儀?傅里葉分析儀的基本原理是什么?下面一起來(lái)了解一下吧。

一、什么是傅里葉分析儀

傅里葉分析儀就是我們常說(shuō)的頻譜分析儀,又名實(shí)時(shí)頻譜分析儀,簡(jiǎn)稱頻譜儀。

傳統(tǒng)的頻譜分析儀的前端電路是一定帶寬內(nèi)可調(diào)諧的接收機(jī),輸入信號(hào)經(jīng)變頻器變頻后由低通濾器輸出,濾波輸出作為垂直分量,頻率作為水平分量,在示波器屏幕上繪出坐標(biāo)圖,就是輸入信號(hào)的頻譜圖。

而現(xiàn)代頻譜分析儀是基于快速傅里葉變換(FFT)發(fā)明的,通過(guò)傅里葉運(yùn)算將被測(cè)信號(hào)分解成分立的頻率分量,達(dá)到與傳統(tǒng)頻譜分析儀同樣的結(jié)果。這種新型的頻譜分析儀采用數(shù)字方法直接由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)對(duì)輸入信號(hào)取樣,再經(jīng)FFT處理后獲得頻譜分布圖。

相較于傳統(tǒng)的頻譜分析儀,傅里葉分析儀的優(yōu)勢(shì)在于在信號(hào)處理過(guò)程中,能夠完全利用所采集的時(shí)域采樣點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的頻譜測(cè)量及觸發(fā),由于其具備無(wú)縫處理能力,使得它在頻譜監(jiān)測(cè),研發(fā)診斷以及雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有著廣泛的應(yīng)用。

二、傅里葉分析儀的基本原理是什么

傅里葉分析儀主要用于分析持續(xù)時(shí)間很短的非重復(fù)性平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程和暫態(tài)過(guò)程,也能分析40兆赫以下的低頻和極低頻連續(xù)信號(hào),能顯示幅度和相位,它的基本工作原理是:

傅里葉分析儀把被分析的模擬信號(hào)經(jīng)模數(shù)變換電路變換成數(shù)字信號(hào)后,加到數(shù)字濾波器進(jìn)行傅里葉分析;由中央處理器控制的正交型數(shù)字本地振蕩器產(chǎn)生按正弦律變化和按余弦律變化的數(shù)字本振信號(hào),也加到數(shù)字濾波器與被測(cè)信號(hào)作傅里葉分析。

正交型數(shù)字式本振是掃頻振蕩器,當(dāng)其頻率與被測(cè)信號(hào)中的頻率相同時(shí)就有輸出,經(jīng)積分處理后得出分析結(jié)果供示波管顯示頻譜圖形。正交型本振用正弦和余弦信號(hào)得到的分析結(jié)果是復(fù)數(shù),可以換算成幅度和相位。分析結(jié)果也可送到打印繪圖儀或通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口與計(jì)算機(jī)相連。

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