頻譜分析是觀察和測量信號幅度和信號失真的一種快速方法，其顯示結果可以直觀反映出輸入信號的傅立葉變換的幅度。信號頻域分析的測量范圍極其寬廣，超過140dB，這使得頻譜分析儀成為適合現代通信和微波領域的多用途儀器。頻譜分析實質上是考察給定信號源，天線，或信號分配系統的幅度與頻率的關系，這種分析能給出有關信號的重要信息，如穩定度，失真，幅度以及調制的類型和質量。利用這些信息，可以進行電路或系統的調試，以提..率或驗證在所需要的信息發射和不需要的信號發射方面是否符合不斷涌現的各種規章條例。

現代頻譜分析儀已經得到許多綜合利用，從研究開發到生產制造，到現場維護。新型頻譜分析儀已經改名叫信號分析儀，已經成為具有重要價值的實驗室儀器，能夠快速觀察大的頻譜寬度，然后迅速移近放大來觀察信號細節已受到工程師的高度重視。在制造領域，測量速度結合通過計算機來存取數據的能力，可以快速，..和重復地完成一些極其復雜的測量。

有兩種技術方法可完成信號頻域測量（統稱為頻譜分析）。

1．FFT分析儀 用數值計算的方法處理一定時間周期的信號，可提供頻率；幅度和相位信息。這種儀器同樣能分析周期和非周期信號。FFT 的特點是速度快，精度高，但其分析頻率帶寬受ADC采樣速率限制，適合分析窄帶寬信號。

2．掃頻式頻譜分析儀可分析穩定和周期變化信號，可提供信號幅度和頻率信息，適合于寬頻帶快速掃描測試。

快速傅立葉變換頻譜分析儀

快速傅立葉變換可用來確定時域信號的頻譜。信號必須在時域中被數字化，然后執行FFT算法來求出頻譜。一般FFT分析儀的結構是：輸入信號首先通過一個可變衰減器，以提供不同的測量范圍，然后信號經過低通濾波器，除去處于儀器頻率范圍之外的不希望的高頻分量，再對波形進行取樣即模擬到數字轉換，轉換為數字形式后，用微處理器（或其他數字電路如FPGA,DSP）接收取樣波形，利用FFT計算波形的頻譜，并將結果記錄和顯示在屏幕上。

FFT分析儀能夠完成多通道濾波器式同樣的功能，但無需使用許多帶通濾波器，它使用數字信號處理來實現多個獨立濾波器相當的功能。從概念上講，FFT方法是簡單明確的：對信號進行數字化，再計算頻譜。實際上，為了使測量具有意義，還需要考慮很多因素。

FFT的實質是基帶變換，換句話說，FFT的頻率范圍總是從0Hz開始并延伸到某個.高頻率處。這對需要分析較窄頻帶（不是從直流開始）的測量情況可能是一個重大限制。例如，FFT分析儀具有取樣頻率，FFT的頻率范圍是0Hz到128KHz。若N=1024，則頻率分辨力將是，故不能分辨間隔小于250Hz的譜線。

提高頻率分辨力的一種方法是增大時間記錄中的取樣點數N，這也增大FFT輸出的節點數。不過，問題在于，這會增加FFT所要處理的數組長度，從而增加計算時間。FFT算法的計算時間往往限制了儀器的性能（比如屏幕刷新速度），所以增加FFT的長度往往是可取的。

另一種方法是使用數字下變頻器，對于帶限信號，進行數字下變頻，這樣等效降低了采樣速率，可以提高頻率分辨力。ADC的輸出與數字正弦波相乘，借助數字混頻使數字正弦波的頻率降低。再用數字濾波器進行濾波，數字濾波器通過利用適當的抽選因子來形成適當的頻率間隔，這個帶寬可以做得很窄，可以形成窄到1Hz的頻率間隔和頻率分辨力。