定义

　　频谱仪是研究电信号频谱结构的仪器。用于测量信号失真、调制程度、频谱纯度、频率稳定性、互调失真等信号参数，也可用于测量放大器、滤波器等电路系统的一些参数。它是一种多功能电子测量仪器。

　　频谱仪的概念

　　对于时域的周期函数，非正弦波(如周期方波)可以分解为不同频率的正弦波的叠加。对于单一频率的正弦波，基波和谐波仍然可以分解，不存在真正纯的正弦波。对于时域上的非周期连续时间信号，可以看作是无限周期的周期连续信号。频谱分析是测量信号的每个频率分量，并分析哪些具有不同频率、相位和幅度的正弦波构成了信号。信号的频谱分析包括对信号的所有频率特性的分析，如测量振幅谱、相位谱、能谱和功率谱，从而获得信号在不同频率下的振幅、相位和功率等信息。

　　常见信号的频谱有两种基本类型：

　　(1)离散谱，带线性图，也叫线性谱。谱线之间的间隔相等，每条谱线代表每个频率分量的幅度。各种周期信号由基频和频率为基频整数倍的谐波组成，因此它们的频谱是离散的。

　　(2)连续谱，可视为由无穷小的谱线连接。非周期信号和随机噪声的频谱是连续频谱，即在所有测量的频率范围内都有频率分量。

　　频率分析的特征

　　1.时域是客观域，而频域是遵循特定规律的不真实的数学范畴。

　　2.对于一些复杂的时域波形，频域显示可能更简单。

　　实际摄谱仪通常只给出振幅谱和功率谱，而不直接给出相位谱。因此，当两个信号的基波幅度相同时，二次谐波幅度相同，但当基波和二次谐波的相位差不相等时，摄谱仪观察到的两个信号相同，但示波器观察到的两个波形却有很大的不同。波形和相位相同，而波形和在中相位差为180。

　　3.对于失真小的信号，示波器很难定量分析失真程度。而频谱仪可以直接给出信号基波和各次谐波的定量结果，谱线数清晰。

　　4.为了确定信号中存在傅里叶变换，将时域信号分解为正弦曲线和余弦曲线的叠加，将信号从时域变换到频域，变换结果为幅度谱或相位谱。随机信号没有傅里叶变换，只估计一些样本函数的统计特征值，如均值和方差，并对其进行功率谱分析。