R&S 示波器频域测量—理论与实践

其中令我印象最深刻的是王博士谈到窗函数时引用了帕斯瓦尔定理。该定理说明时域或频域的能量是守恒的，要么把底噪压低些主瓣就变胖点，要么把主瓣挤瘦点底噪就抬高些。其实很多测量问题都是这种“妥协”。
2014-05-21



示波器频域测量―理论与实践
作者：王晨 wangchen05@gmail.com，Ericsson




ScopeArt 按语：

读到此文，我兴奋不已。王博士博大精深，深入浅出，回答了为什么示波器至今没有取代频谱仪，如
何提高示波器的频域分析能力。

其中令我印象最深刻的是王博士谈到窗函数时引用了帕斯瓦尔定理。该定理说明时域或频域的能量是
守恒的，要么把底噪压低些主瓣就变胖点，要么把主瓣挤瘦点底噪就抬高些。其实很多测量问题都是
这种“妥协”。

R&S 示波器的数字下变频(DDC)和 Overlap FFT 技术，使得示波器的 FFT 功能不再只是一个鸡肋。我
想说的是，R&S 带来了示波器 FFT 技术的革新。




示波器作为硬件工程师实验台上的必备装备之一，在验证、调试、测试及测量过程中扮演着至关重要
的角色。虽然示波器主要被作为时域测量工具，但其本质上和频谱仪等频域测量工具一样，都是将是
模拟信号采样数字化后进行显示与分析。时域和频域只是同一个事物的不同观察角度，而频谱仪所做
的只是进一步对时域信号进行了变换。因此，目前主流示波器都在经典时域示波器的基础上加入了频
域分析功能。本文将讨论一些常用的示波器频域分析方法和技术，同时给出一些自己的理解，期望通
过对这些方法理论上的了解，更好的指导我们在实践中的操作，打消大家对示波器的频域功能的一些
疑虑，欢迎大家讨论与拍砖。


1 为什么示波器没有取代频谱仪？
正如前面所说，示波器和频谱仪本质上都是对时域信号的采样数字化。理论上讲，频谱仪所完成的功
能示波器也应该能做到。简单的说就是做一个 FFT 嘛，这个功能在本科信息专业的