‘99银河’4M点的FFT分析究竟有什么优势呢？

目前，频谱分析在各种噪声、声波、震动、电声、生物、化学、医学和建筑等诸多领域中充分发挥了十分最重要的起到。本文将通过解析涉及基本参数，共享4M样本点在FFT分析中的优势。频谱分析仪是目前专用测试信号频域的专用仪器，为何示波器中仍加到了频谱分析功能呢？主要原因有两个：1．性能优越的频谱分析仪多归属于国外研发生产，价格较便宜，而国内的频谱分析仪在精度和结果上不是很理想。

2．示波器在时域分析中具备优越性，但面临日益多样化的信号，非常简单的时域分析和测量已无法符合我们对信号的测量市场需求，期望能提供到信号更加多和更加简单的特征便利对信号展开处置，如频率、幅度、振幅信息等。综上两点，推展了频谱分析在示波器中的研发与发展。

继续执行FFT分析运算后，信号将从时域被切换到频域，水平座标为频率，横向座标为dB或V。FFT分析在示波器中的应用于用于FFT运算功能可查询串扰问题、在仿真波形中查询由放大器非线性引发的杂讯问题或用作调整仿真滤波器。示波器反对通过FFT运算已完成以下工作：测量系统中的谐波分量和杂讯；测量直流电源中的噪声特性；分析振动。

如图1右图为FFT分析界面图。图1FFT分析界面图FFT参数示波器的FFT分析功能性能如何，必须注目以下三个参数：样本点数N频谱分辨率Δf比特率Sa1、样本点数N此样本点数指用作计算出来FFT的点的数量。示波器存储点数要符合小于频谱分析点数。

以ZLG示波器为事例，ZDS1000系列示波器运营状态下可分析仅次于的样本点数为10K，暂停状态下仅次于点数为100K。除ZDS1000系列示波器的型号，运营状态下可分析仅次于的样本点数为100K，暂停状态下仅次于点数平均4M。那么4M点到底有何优势呢？理解本章节涉及基本参数后，坚信通过下一章节的两个例子，您就能明白了。

2、频谱分辨率Δf频谱分辨率Δf即两个邻接频点之间的频率间隔。如果基频是3kHz，那么频谱分辨率认同要更加小，可通过调节时基档位来转变频谱分辨率。以尺子为事例，尺子可测量的仅次于长度可解读为频谱分析的仅次于频率，尺子中标识的大于刻度即为频谱分辨率。如图2右图，图中两把尺子长度均为5cm，第一把尺子的大于刻度超过2mm，第二把尺子的大于刻度为1cm。

似乎第一把尺子比第二把尺子更加准确。如测量长度为4．4cm的橡皮，第一把尺子能很精准的测量，第二把尺子不能通过4cm和5cm之间的间隔展开估计得结果。频谱分辨率也是如此，当Δf为2Hz时，大自然分析将近频率为单数（如99HZ）的涉及信息。

当Δf为1Hz时，也分析将近90．5Hz的涉及信息。图2大于刻度确保大于精度3、比特率Sa比特率Sa指用作FFT分析的每秒收集的点的数量。Nyquist取样定理是示波器对模拟信号展开取样数字化是必需符合的约束条件，即示波器对信号的比特率Sa也须要≥仅次于频率的两倍才能无失知道完全恢复信号。Sa要求需要分析的最低频率的频点（1／2比特率），想分析仅次于频率为1G的信号，比特率须要超过2G甚至更大。

如图3右图，此时可分析的仅次于频率为2Ghz，比特率表明为4Gsa／s。图3比特率和频域示意图4M点优势FFT分析样本点数为当前比特率和总取样时间的乘积，频谱分辨率△f为取样时间的倒数。

如下两公式右图，明确推论在此不进行，可页面函数调用至《千万别错过！这些FFT分析干货知道很不求》查阅涉及解释。N＝Sa×TΔf＝1／TT：总取样时间。

如图4中红框右图。此取样时间与示波器总取样时间完全相同。那么4M取样点到底有何优势呢？请求看下文。

图4取样时间示意图1、频谱分辨率完全相同，频域更加甚广根据我们必须分析的大于频率间隔确认频谱分辨率，从而确认必须取样的时间，进而证实比特率，获得仅次于可分析的频率。假设我们必须分析的大于间隔为1Hz，取样时间必须1s，当样本点数为4M时，比特率平均4MSa／s，理论上可分析的频率范围为0～2MHz。若样本点数为100K，比特率只有100KSa／s，则理论上可分析的频率范围为0～50KHz。如图5右图为频谱分辨率完全相同时，4M样本点和100K样本点测算的对比图。

图5△f完全相同，4M点频域更加甚广2、比特率完全相同，频谱分辨率更加小您可能会想要，若我的信号不必须MHz级别的频谱分析，那4M取样点频域更加长的优势就反映不出来了吧？这时候反映的是另外一个优势：更加小的频谱分辨率。当比特率维持为100Ksa／s恒定时，根据公式N＝Sa×T，Δf＝1／T，若样本点数N为100K，则频谱分辨率△f为1Hz。

而当样本点数N为4M，频谱分辨率△f平均0．026Hz。小结ZDS示波器最低反对强劲的4M样本点分析，其优势就在于频谱分辨率完全相同时，频域更加甚广；维持比特率完全相同时，能超过的频谱分辨率更加小。

ZDS系列示波器如何在FFT分析中脱颖而出？答案就是4M样本点。

本文来源：99银河-www.pianolac.com