新一代頻譜分析儀則是基于快速傅立葉轉(zhuǎn)換（FFT）的量測儀器。透過傅立葉運算將被測信號分解成分立的頻率分量，進(jìn)而達(dá)到與傳統(tǒng)頻譜分析儀同樣的結(jié)果。新型的頻譜分析儀采用數(shù)位方式，直接由類比/數(shù)位轉(zhuǎn)換器（ADC）對輸入信號取樣，再經(jīng)傅立葉運算處理后而得到頻譜分布圖。

在今天的量測中，不管是什么信號，都可以用許多方法進(jìn)行測量。通常所用的最基本儀器都是示波器，觀察信號的波形、頻率與振幅等。但由于信號的變化非常復(fù)雜，許多資訊是用示波器檢測不出來的，例如如果要分析一個非正弦波信號，從理論上來說，它是由不同頻率與電壓的向量所疊加而成。就分析的角度來觀察，示波器橫軸表示時間，縱軸為電壓幅度，曲線是表示隨時間變化的電壓波形，這是時域的測量方法。如果要觀察其頻率的組成，必須用頻域法，其橫坐標(biāo)為頻率，縱軸為功率幅度。如此便可以看到在不同頻率點上功率幅度的分布，就可以了解這些信號的頻譜。有了這些單一信號的頻譜，接著還能繼續(xù)把復(fù)雜信號再現(xiàn)與復(fù)制出來，這對于訊號分析來說是非常重要的。

當(dāng)一個數(shù)位訊號中包含許多影像和聲音的信號，它的頻譜分布將會相當(dāng)復(fù)雜。在衛(wèi)星監(jiān)測上，這些信號都必須從頻譜分析的角度來獲得所需要的參數(shù)。目前有兩種方法可對信號頻率進(jìn)行分析。第一是對信號進(jìn)行時域的采集，然后對其進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換成頻域信號，這種方法稱之為動態(tài)信號分析。特色是比較快，有較高的采樣速率與較高的解析度。即使是兩個信號間隔非常近，用傅立葉轉(zhuǎn)換也可將它們分辨出來。但由于是用數(shù)位采樣分析，所能分析信號的最高頻率受其采樣速率的影響，限制了對高頻信號的分析。因此目前最高的分析頻率只是在10MHz左右，這樣的測量范圍是屬于是向量分析。此種分析方法一般用于低頻信號的分析，如聲音與振動等。另一種方法原理則是依靠硬體電路實現(xiàn)，而不是透過數(shù)學(xué)方程式轉(zhuǎn)換。它可以直接接收信號，此種分析儀器稱為超外差接收直接掃描調(diào)諧分析儀，也就是前述所提及的掃描調(diào)諧頻譜分析儀。

頻譜分析儀應(yīng)用領(lǐng)域

頻譜分析儀主要功能在于量測信號的大小或振幅，其應(yīng)用范圍十分廣泛，包括系統(tǒng)維護(hù)、信號量測、組件的頻率增益與物料品管等，都在頻譜分析儀的應(yīng)用范圍之中。

放大器增益、頻率響應(yīng)與被動元件特性之量測

有線電視及通信系統(tǒng)使用大量的放大器與分接器（Tap）、接頭、同軸電纜等被動元件，元件品質(zhì)的好壞都會影響信號的特性，因此事前的篩選有助于保證信號的品質(zhì)。例如透過頻譜分析儀的追蹤產(chǎn)生器來評估待測物件（DUT）的頻率反應(yīng)特性，量測的結(jié)果可由繪圖儀（Plotter）輸出而獲得資料。量測頻率的范圍可事先一次設(shè)定，并一次獲得其對應(yīng)的關(guān)系曲線，如此將大幅減少過去透過示波器及函數(shù)產(chǎn)生器必須依不同頻率逐點量測的繁復(fù)操作程序。

利用頻譜分析儀本身的追蹤產(chǎn)生器（Tracking Generator）功能，產(chǎn)生掃瞄信號經(jīng)由DUT傳送到頻譜分析儀的射頻接收器，由DUT的頻率響應(yīng)和短接線的量測響應(yīng)，相互比較之，亦可得出DUT的介入損失（Insertion Loss），同樣方式將可得到其它相關(guān)元件的頻率響應(yīng)量測值。

失真度量測

由傅立葉方程式可得知，除了不失真的諧振波（正弦波）之外，任何波形除了基本波，都還包括高諧波的分量，例如周期性的鋸齒波（Periodic Sawtooth Wave）等，依傅立葉方程式展開，其對應(yīng)的數(shù)學(xué)式顯示出無限個諧波，而諧波成份在頻譜分析儀中可清楚顯示。

示波器無法測知信號的失真度，僅能顯示信號波形與時間的關(guān)系，但頻譜分析儀由對應(yīng)的諧波頻譜，可準(zhǔn)確地評估信號的諧波信號與振幅，進(jìn)而評估失真度的大小。

通訊監(jiān)測