傅里葉變換 (Fourier Transform) 是一種數學函數，它將采樣信號（波形）從其原始域（通常是時間或空間）分解為其組成的正弦波頻率，反之亦然。
Fast Fourier Transform (FFT) 是一種離散傅里葉變換DFT的高效算法，稱為FFT快速傅里葉變換。傅里葉變換是時域一頻域變換分析中最基本的方法之一。在數字處理領域應用的離散傅里葉變換 (DFT-Discrete Fourier Transform) 是許多數字信號處理方法的基礎。
示波器的FFT快速傅里葉變換函數和其他數學函數在處理數字和 RF設計時非常有用。例如，示波器中的 FFT 函數可以快速突出顯示耦合到電源軌上的信號的頻率內容。這反過來可以幫助查明此類噪聲信號的來源。因為此類信號可能會轉化為設計其他部分的噪聲，從而降低信號裕度，并可能阻止設計在問題解決之前超越原型階段。在查看 RF信號以驗證是否發生了正確的脈沖特性或調制時，FFT 頻譜視圖也很有用。時間門控 FFT甚至可以進一步評估信號的頻譜分量，例如 RF脈沖沿線某些點存在的頻率。頻率測量中的“測量趨勢”等數學函數可以快速驗證經典調制方案是否正確發生，例如脈沖序列中RF脈沖上的線性頻率調制啁啾。示波器 FFT是提供信號頻域視圖的工具。
本視頻演示如何在示波器上使用FFT（快速傅里葉變換）。
本視頻演示如何在示波器上使用FFT（快速傅里葉變換）。
FFT默認設置
每次使用儀器時，都應該進行默認設置或恢復出廠設置。您可以從控制下拉菜單中選擇默認設置，或者前面板上有一個默認設置按鈕。
在本視頻中，通道 1輸入的是一個 10 兆赫茲的正弦波。通常情況下，我們需要盡可能多地使用屏幕來捕獲信號，否則會損失動態范圍。所以，我們需要縮放波形。理想情況下，應該使用略多于7 的刻度。這樣就差不多了。
如何啟動FFT菜單？
啟用 FFT 非常簡單。我們轉到數學下拉菜單，選擇“新建 FFT”，然后我可以選擇通道 1。這將打開第二個窗口。這就是我的 FFT 波形。
FFT頻率分辨率
這里還有一個預設按鈕和峰值標記。由于這是一個10 兆赫茲的正弦波，我將停止頻率設置為20 兆赫茲。我們注意到中心峰非常寬。所以這是一個非常干凈的正弦波，但只需更改分辨率帶寬即可獲得更高的頻率分辨率。實際這會增加時間捕獲量。它會自動調整采樣率、內存深度和屏幕寬度，以獲得更高的頻域分辨率。頻率分辨率基本上是時間捕獲量的1 倍，這也受窗口類型的影響。
最好將存儲深度設置為自動。我將其設置為10 GHz 采樣。這樣，當我更改分辨率帶寬時，采樣率不會改變。但是，隨著采樣點的增加，FFT處理所需的時間也會延長。
FFT基本功能
現在我們來看一些基本的FFT 功能。我這里還有一個預設按鈕，以及一個方便的標記峰值按鈕。
這里有一條新線，它是峰值電平。它定義了一個峰值。如果我把它拉低，它會在這里添加一些額外的峰值。它主要識別的是噪聲峰值。我想用它來控制峰值電平。
我這里有一個峰值，顯示為9.99 MHz，8.46 dBm。如果我右鍵單擊這里，可以選擇“設置標注”，然后點擊“FFT 峰值標注”。現在我可以拖動它，它會自動識別幾個峰值。
現在我可能想放大顯示。我可以把鼠標懸停在“跨度”上，然后通過點擊輸入內容，或者使用鼠標滾輪或方向鍵將其放大顯示。
FFT窗口
現在我注意到，如果我更改時間刻度，它不會影響FFT分辨率，并且會出現一些屏幕外的峰值。好的。顯然，我有一些諧波位于屏幕之外，也就是FFT窗口之外，它顯示了這些相對功率水平。
此時，我想指出，如果我們點擊F1鍵或右鍵單擊波形并選擇“功能1”，無論哪種方式，都會打開FFT菜單。這里還有一些其他有用的選項，例如窗口類型：矩形、平頂、布萊克曼、哈里斯、漢明等等。
如果我想了解更多詳細信息，可以點擊幫助圖標，它會打開相關的幫助菜單，但我真正想看的是FFT功能。這里會告訴我們窗口功能的作用等等。
如何自定義FFT窗口？
如果我想查看最大值、最小值等等，且不再關心時域數據了，我會選擇“顯示窗口”和“自定義窗口布局”。現在我可以在頻域和時域之間來回切換。我可以將它們分開，并根據需要放置。但我將保持這種標簽式布局。
我可以顯示最大值、最小值和FFT 平均值。我將在網格中遠離波形的位置單擊鼠標右鍵，然后選擇“網格數”。我選擇3，它們都會顯示在 FFT 窗口中。
FFT數學函數
我可以點擊“數學”和“Function”。好的。或者我可以點擊通道旁邊的加號按鈕。選擇“Function二”。我想取最大值，需要選擇“Function一”。這就是我的 FFT。
FFT時間測量
實際上，它添加了四個窗口，它們的顯示都非常相似，包括起始頻率、終止頻率、中心頻率等等。如果我想更改通道一，只需點擊通道一，現在這些控件會根據通道一進行顏色編碼，以此類推。我甚至可以進行一些測量。
點擊“時間測量”，然后選擇脈沖寬度。把它拖到我的平均值旁邊。它會被顏色標記出來。
現在我看到，在894 Hz 分辨率帶寬下，它的寬度是5.9641 千赫茲。當然，這是線性刻度。這不是3dB 點。所以請記住這一點。
我可以做個最大值。我把它放到我的最大值上。這樣我得到的最大Vmax 大約是 8.5 dBm。另外值得注意的是，如果我回到寬度測量，我可以右鍵單擊并使用標記跟蹤。它會顯示測量位置。
這里我想展示的是我將回到通道1，并大幅增加它的跨度。
FFT跟蹤測量
我這里有Tones。我要關閉Marks。然后我要去測量Marks。我不選擇“跟蹤測量”或“關閉”，而是選擇“跟蹤波形”。把它們放到功能1 上。現在，當我左右拖動標記時，它們會跟蹤波形。
FFT 測量
在左側欄，我們有不同的測量類型，例如頻譜、波形等等。如果我選擇頻譜，就會得到一些 FFT 波形。我想測量的是 FFT 頻率。所以我得到了另一個峰值電平，它沒有像峰值一和峰值二那樣的線條。我想如果我把它設置為 -57 dB。
如何編輯測量值？
好的，我得到了一些測量值。我們再次右鍵單擊，選擇帶有標記的軌道。它們就在這里。我可以看到，在這些音調之間，我得到了略低于10 MHz 和大約 53 dB 的波形。
我可以重復上述步驟，將測量峰值三修改為峰值四。這很好地說明了一點：這個峰值低于我設定的閾值。因此，它不被計入。
最后還有幾點要展示。我切換回時域，打開通道二，那里有一個相對緩慢的方波。然后我們關閉通道一。現在我得到了一個看起來不錯的方波。現在我可以進行門控數學運算。我切換到這個模式，可以對通道二進行水平門控。我們來執行Function 5。
好的。最終我得到了一個類似放大框的圖像。
至此，示波器上的基本FFT用法就全部介紹了。您懂了嗎？
