在FFT處理中，信號(hào)的頻譜幅度受其持續(xù)時(shí)間以及信號(hào)相對(duì)于采樣幀和窗口函數(shù)的開(kāi)始時(shí)間的影響。幅度大小與窗口下所占據(jù)的面積成對(duì)應(yīng)的比例關(guān)系。對(duì)于相同的信號(hào)持續(xù)時(shí)間，幅度可能會(huì)因信號(hào)猝發(fā)的時(shí)間而有很大差異(圖11)。理論上可檢測(cè)到的最小信號(hào)等于5 ns，該值在200 MSPS(I / Q)FFT的最大采樣率下測(cè)得。為了獲得完整的幅度精度，信號(hào)必須占據(jù)窗口下的整個(gè)區(qū)域。為了保證這一條件，當(dāng)沒(méi)有重疊且窗口長(zhǎng)度等于FFT大小(采樣幀大小)時(shí)，信號(hào)必須在兩個(gè)連續(xù)采樣幀的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持開(kāi)啟狀態(tài)。滿(mǎn)足此條件將確保至少一個(gè)采樣幀及其FFT將捕獲信號(hào)的完整幅度，因?yàn)橄鄬?duì)于任何采樣幀的開(kāi)始，信號(hào)的開(kāi)始可以在任何時(shí)間發(fā)生(圖12)。
圖12.為了獲得100％的POI和幅度精度，在沒(méi)有重疊且窗口長(zhǎng)度(W)等于FFT大小(N)的情況下，信號(hào)必須至少出現(xiàn)在兩個(gè)連續(xù)采樣幀的長(zhǎng)度內(nèi)
如果使用重疊的采樣幀執(zhí)行FFT分析，則100％POI所需的信號(hào)持續(xù)時(shí)間會(huì)更短(圖13)。
圖13. 重疊減少了100％POI和完整幅度精度所需的最小信號(hào)持續(xù)時(shí)間。該信號(hào)必須至少存在兩個(gè)連續(xù)采樣幀的長(zhǎng)度減去重疊采樣的數(shù)量
如果窗口長(zhǎng)度小于FFT大小(圖14)，則所需的信號(hào)持續(xù)時(shí)間將縮短，從而改善POI。由于調(diào)整了窗口長(zhǎng)度以更改RBW，因此RBW設(shè)置會(huì)影響POI。RBW越寬，窗口長(zhǎng)度越短，POI也越短。
圖14.使用比FFT大小短的窗口長(zhǎng)度(W = 256)，N = 512，可以減少100％POI所需的信號(hào)持續(xù)時(shí)間
根據(jù)上述觀察，對(duì)于具有完整幅度精度的100％POI，所需的最小信號(hào)持續(xù)時(shí)間為：
RBW和跨度取決于采樣率，F(xiàn)FT大小和窗口長(zhǎng)度。由于這些參數(shù)會(huì)影響POI，因此POI取決于RBW和跨度設(shè)置。MS2090A頻譜分析儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算并顯示給定設(shè)置下的POI。
使用以上公式，可以計(jì)算出一組POI值，RBW和SPAN。
FFT大小=512(標(biāo)準(zhǔn)分辨率)
FFT大小=1024(高分辨率)
密度顯示分辨率
用戶(hù)可以通過(guò)密度顯示分辨率菜單，選擇兩個(gè)不同的FFT大小。標(biāo)準(zhǔn)的512點(diǎn)FFT大小(圖15)可以獲取最低的POI，但是FFT頻率分辨率較粗，可能會(huì)導(dǎo)致在RBW設(shè)置較低時(shí)，看起來(lái)更加顆?；?024點(diǎn)FFT大小允許給定跨度的RBW設(shè)置較小，顯示顆粒較小，但POI較高。
圖15.密度顯示分辨率設(shè)置為常規(guī)；FFT = 512點(diǎn)；最小RBW為1.8 MHz
密度顯示
Field Master Pro MS2090A頻譜分析儀能夠每秒完成512點(diǎn)FFT527,000次，這遠(yuǎn)大于LCD顯示刷新率，并且密度顯示可用于更多彩的方式顯示測(cè)量結(jié)果。密度顯示功能用顏色的強(qiáng)度來(lái)描述信號(hào)事件的發(fā)生。顏色越暖，信號(hào)發(fā)生的次數(shù)就越頻繁。
在采集時(shí)間間隔內(nèi)，將計(jì)算許多FFT，并將測(cè)量結(jié)果映射到熱幀圖中，它累計(jì)落入特定頻率和幅度區(qū)間的FFT測(cè)量結(jié)果，顯示幅度范圍分為320個(gè)檔位，頻率檔位的數(shù)量取決于FFT大小和跨度。實(shí)際上，色塊圖是頻率和幅度的二維直方圖。
刻度自動(dòng)設(shè)置后，將計(jì)數(shù)歸一化為整個(gè)色塊圖中的最高計(jì)數(shù)值，并將色標(biāo)分配給歸一化的計(jì)數(shù)值。如果自動(dòng)刻度，則將計(jì)數(shù)值歸一化為在采集時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的FFT測(cè)量次數(shù)。將顏色值分給歸一化計(jì)數(shù)值，從而將會(huì)將色塊圖轉(zhuǎn)換為用于顯示的像素圖。對(duì)于沒(méi)有熱值的位置(計(jì)數(shù)值= 0)，沒(méi)有分配顏色，并且該位置被映射為透明(圖16)。
