本教程是美国国家仪器(National Instruments,简称NI)测量基础系列的一部分。此系列中的每一个教程都会通过解释理论并提供应用实例,来教您某一个常用的测量应用。本教程包含了RF及微波频谱测量的介绍。要获取教程的完整列表,请访问NI测量基础主页;要获取关于RF的更多教程,请访问NI RF基础子页面。目录:• 快速付立叶变换(FFT)或功率谱分析中采样率和分辨率因素• 细化FFT与基带FFT对比• 高级频谱测量算法• NI相关产品• 结论FFT或功率谱分析中的采样率和分辨率因素FFT需要一个时域信号作为输入,并将输出反映在频域上。功率谱将这个频域输出以图形化形式显示,频率为x轴、功率为y轴。图1显示了在10kS/s采样频率下采集到的500 Hz正弦波的10,000个采样点。而右图显示的是对此时域信号进行基带FFT而得出的功率谱。频谱图x轴的频谱分辨率单位定义为频率直线。FFT总会得到N/2条直线,其中N是采集到的时域信号传至FFT的点数。频谱图x轴的频率范围和分辨率取决于采样速率和所采集到的点数。频谱中的第一条频率直线代表0 Hz或直流信号,而最后一条频率直线则位于.细化FFT与基带FFT的对比基带FFT能描绘出从零频(直流)到奈奎斯特频率(Fs/2)之间的频率内容,因此,如果要研究一个较宽的频率范围,基带FFT是最好的方法。然而,如果期望在有限的频谱分布上获得更高的频率分辨率,或者需要对某一特定频谱区域进行放大的话,基带FFT恐怕并不是最有效的。当所关心的频率范围相对于奈奎斯特频率来说很小时,可以通过细化FFT提高处理时间的性能。细化FFT算法改进了处理过程,因此只对所关心的窄段频谱进行分析。对于要求窄频分辨率、在线分析和快速数据更新的应用,细化FFT是非常理想的。图2说明了细化FFT如何检测两个非常接近的频率分量。基带FFT(见上图)显示了单峰,而细化FFT(见下图)清楚地显示了信号中两个独立的频率分量。