外差式頻譜儀FFT分辨率濾波器設計

超外差式頻譜儀的原理是通過改變可調諧的本地振蕩器的頻率，使待測信號與之混頻到固定中頻，然后進行信號處理與顯示，所以一般也稱為掃頻式頻譜儀。本文中討論的外差式頻譜儀采用的是全數字中頻結構，即將模擬中頻信號數字化，用數字信號處理原理與數字器件實現頻譜分析。

頻譜分析儀最重要的指標之一是頻率分辨力，即分辨率帶寬，它的大小體現了頻譜分析儀區分兩個不同頻率的等幅信號的能力。依照超外差式頻譜儀的原理可知，分辨率帶寬取決于中頻濾波器的帶寬。當需要很高的頻率分辨力時，必須降低中頻濾波器的帶寬，而窄帶寬的中頻濾波器會減慢外差式頻譜儀的掃描速度并增加中頻濾波器的設計難度。所以要實現小的分辨率帶寬，并且使掃描時間限制在合理的范圍，需采取其他方法。快速傅里葉算法FFT可以直接將信號的時域特性轉換為頻域特性，必然能提高頻域測量的速度，同時利用數字信號處理器DSP的高速運算能力，就可以實現小分辨率帶寬時頻譜的快速分析。