谱计算的信号分析仪
为了计算信号频谱，信号分析仪找到与信号的整个长度和从计算大型FFT产生的性能限制的光谱分辨率实现之间的折衷。
如果从分析全信号产生的分辨率是可以实现的，该应用计算使用可调Kaiser窗整个信号的单个周期图改性。
如果从分析全信号产生的分辨率不实现的，该应用计算一个Welch周期：它使用Kaiser窗将信号分成重叠片段，窗户每个段，并且所述段的平均值的周期图。
光谱窗
任何真实世界的信号只对有限的时间长度是可以衡量的。这个事实引入不可忽略的影响成傅立叶分析，这假定信号是周期性或无限长。光谱窗口，它由不同的信号采样分配不同的权重的，具有有限尺寸的影响系统的交易。
最简单的方式，以窗口的信号是假定它是恒为零以外的测量间隔，并且所有样品都同样显著。这种“矩形窗口”具有导致光谱振铃两端不连续的跳跃。所有其他光谱窗的两端渐缩通过接近信号边沿分配较小的权重的样品以减轻这种效应。
窗口化处理总是涉及到相互矛盾的目标之间的折中：提高分辨率和减少泄漏。
解析度是知道信号能量如何精确分布在频率空间的能力。频谱分析仪与理想分辨率所用的信号区分两种不同的音色（纯正弦波）本，不管多么接近的频率。定量地，这种能力涉及主瓣宽度的窗口的变换。
泄漏的事实是，在一个有限的信号，整个完整的频率跨度各频率分量的项目能量含量。泄漏的在光谱中的量可通过从噪声在相邻强音的存在检测弱音调的能力来测量。定量地，这种能力涉及频率的旁瓣电平的窗的变换。
更好的分辨率，较高的泄漏，反之亦然。在该范围的一端，一个矩形的窗口具有尽可能窄的主瓣和最高旁瓣。这个窗口可以解决紧密间隔的音调，如果他们有相似的能量含量，但未能找到一个较弱，如果他们不。在另一端，具有高的旁瓣抑制的窗口具有宽的主瓣，其中接近的频率有污点在一起。
信号分析仪利用凯泽窗，开展窗口。用于凯瑟窗，由主瓣捕获的信号能量的部分最重要取决于可调节的形状因子，β。形状因子的范围从β= 0，其对应于一个矩形窗口，以β= 40其中一个主瓣宽捕获基本上所有的在双精度的光谱能量可表示。的中间值β≈6近似于一个Hann窗。控制β， 使用泄漏滑块上光谱和谱图标签。如果设置了泄漏ℓ使用滑块，然后ℓ和β通过相关β= 40（1 -ℓ）。看到凯泽更多细节。
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| 51点Hann窗，并用51点Kaiser窗β= 5.7在时域 | 51点Hann窗，并用51点Kaiser窗β= 5.7在频域中 |
参数和算法选择
为了计算出现一个给定的显示器上的信号的频谱，信号分析仪最初确定的分辨率带宽，该措施关闭两种音色如何能和还是可以解决的。分辨率带宽具有的理论值
Ť最大-Ť分中，记录长度是所选择的信号区域的时域持续时间。
使用声像选择和调整感兴趣的记录长度或地区。同样地，你可以放大的时域图或更改的限制时间标签。
ENBW是个等效噪声带宽的频谱窗口。看到
ENBW更多细节。使用泄漏滑块在光谱标签控制ENBW。在滑块范围中的最小值对应于与Kaiser窗β= 40。的最大值对应于Kaiser窗与β= 0。
然而在实践中，应用程序可能会降低分辨率。降低分辨率，能够计算在一个合理的时间量频谱和具有有限数目的像素来显示它。对于这些实际的原因，最低的分辨率带宽的应用程序可以使用的
哪里F跨度在频率的宽度范围由设置指定频率限制上数值光谱标签。如果没有指定的频率范围，应用程序使用的F跨度显示器中的所有的信号中的最大采样速率。RBW性能不能调整。
为了计算信号的频谱，该应用选择两个值中较大的：
这个目标分辨率带宽显示在光谱标签。
如果分辨率带宽RBW理论， 然后信号分析仪计算单改进周期整个信号。该应用程序使用Kaiser窗与滑块控制的形状因子，并应用零填充时在轴的时限超过信号持续时间。看到
周期图更多细节。如果分辨率带宽RBW性能， 然后信号分析仪计算出Welch周期对于信号。该应用程序：
将所述信号转换成重叠片段。
视窗每个段分别使用与指定的形状因数的Kaiser窗。
平均值所有段的周期图。
韦尔奇的程序的目的是通过平均由重叠部分给出的信号中的不同的“实现方式”，以及使用该窗口以除去冗余数据来减少频谱估计的方差。看到
pwelch更多细节。各段的长度（或等效地，窗口的）是利用计算
哪里MAX（F奈奎斯特）是显示器中的所有的信号中的最高奈奎斯特频率。（如果不存在混叠，奈奎斯特频率为二分之一的采样率）。
步幅长度，通过调整初始估计发现，
使得第一窗口开始恰好在所述第一区段的所述第一样本和正好在最后段的最后样本的最后一个窗口的端部。
缩放
如果您放大使用的变焦动作中的一个信号频谱的区域显示选项卡，应用程序不会改变分辨率带宽。代替，信号分析仪执行光学变焦，使用带限内插，以显示一个平滑光谱曲线。
上的信号的时域区域放大等效于设置的与所述声像感兴趣的记录长度或区域。
如果选定的时间间隔延伸超过信号的端部，该应用零垫信号。如果一个信号有选择的时间间隔，该应用什么也不显示内没有样品。
参考
[1]哈里斯，弗雷德里克Ĵ。“在使用Windows的谐波分析与离散傅立叶变换”。在IEEE论文集®。卷。66，1978年1月，第51-83。
[2]韦尔奇，彼得D.“变换的功率谱估计中使用快速傅里叶：了一种基于时间平均在短，修正周期图。”IEEE交易对音频和电声学。卷。15，1967年6月，页70-73。
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