Анализаторы спектра: принцип работы
Анализаторы спектра представляют собой приборы, предназначенные для определения частотного состава электрических сигналов. Они осуществляют визуализацию распределения энергии сигнала по различным частотам, преобразуя входной сигнал в спектральную диаграмму (спектрограмму), отображающую его частотное содержание.
Функционирование спектрального анализатора основано на преобразовании Фурье – математическом методе, позволяющем разложить сложный сигнал на сумму синусоидальных колебаний с различными частотами и амплитудами. Реализация этого преобразования в анализаторах спектра осуществляется тремя основными способами:
- Аналоговые анализаторы: входной сигнал смешивается с сигналом от генератора, частота которого изменяется плавно. Результатом является сигнал промежуточной частоты, который затем проходит через узкополосный фильтр.
- Цифровые анализаторы: входной сигнал преобразуется в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Цифровая обработка, обычно основанная на быстром преобразовании Фурье (БПФ), вычисляет спектр сигнала.
- Гибридные анализаторы: комбинируют аналоговые и цифровые методы. Например, аналоговая часть может использоваться для предварительной обработки сигнала и понижения его частоты, а цифровая – для окончательного анализа и отображения спектра.
