模拟信号经过ADC后变成数字信号，之后挑选不同的窗函数进行加窗处理，最终直接做FFT将信号变换到频域。经过该种处理办法得到的频谱规模为0Hz至最大频率（一般数值上等于ADC采样率的一半），例如ADC采样率为5GSa/s，那么FFT得到的频谱规模为0Hz至2.5GHz。假如要观测某一段的频谱，则经过软件显现扩大（Zoom）的办法将频谱扩大显现到该频段。这种传统示波器频谱剖析办法的优点在于，一切处理进程选用软件核算，且算法简略，因而便于完成。但假如寻求更快的实时频谱丈量或许更高精度的频谱剖析，这种传统的处理办法就会显得十分困难。由于选用全软件的处理办法以及一直是对整个频率规模（0Hz至最大频率）做核算，因而处理速度会很慢，无法做到实时或许准实时的频谱剖析。另外在示波器设置方面也会很杂乱，需求不断的调整时域参数（如时基、采样率等）来满意需求的频域参数设置。最重要的是，遭到示波器存储深度的约束，而且一般运用的FFT点数只要几K，因而频率分辩率即最小能区别的频率大小会十分有限，一般状况下很难到达一个抱负的频率分辩率。
一般来讲，频率分辩率有两种解说。一种解说是，表明在FFT中，两个相邻频率点间的最小频率距离，如公式(5)所示：
∆f = fs / N = 1 / t (5)
其间，∆f表明频率分辩率，fs表明ADC采样频率，N表明FFT的核算点数，t表明收集信号的时刻长度，也便是捕获时刻。能够看出，信号收集时刻t越长，频率分辩率∆f越小，也便是频率分辩力就越好。
第二种解说是，频率分辩率能够用分辩率带宽（RBW）来表明。RBW界说为窗函数主瓣3dB带宽，如图14所示：
图14 RBW界说
假如两个信号频率的差值小于该界说的带宽，即RBW，那么这两个频率将混在一同不能分辩。
图15 不同RBW设置对应的不同频谱
图15显现了关于相同频谱的输入信号，设置不同的RBW得到的彻底不同的频谱。从左至右RBW顺次增大，能够看出，主瓣宽度也是顺次增大，频率分辩才能也是顺次下降，到最右边时，现已彻底不能区别信号中的两个频率了。
由于DDC对频率分辩率的两种解说的影响是相似的，因而咱们就只评论第二种解说的状况，即RBW。RBW核算办法如公式(6)所示：
RBW = RBWnorm × fs / N = RBWnorm / t (6)
其间，RBWnorm为窗函数的归一化因子，如Blackman-Harris窗为1.8962，fs为采样频率，N为FFT核算点数，t为信号收集时刻长度。从公式(6)能够看出，关于固定的窗函数，想要进步频率分辩力，即减小RBW，就有必要添加信号的收集时刻即捕获时刻。从图15能够看出，关于固定的矩形窗，RBW从1MHz减小到100kHz，时基设置从100ns/div增大到1μs/div。但关于数字示波器来说，存储深度都是有限的。而且存储深度和捕获时刻、采样率之间存在如下联系：
存储深度 = 采样率 × 捕获时刻 (7)
从(7)式能够看出，关于固定的存储深度，采样率和捕获时刻成反比联系。假如想要添加捕获时刻，就意味着采样率会下降，假如采样率下降，就会意味着信号发生混叠的危险。即关于传统数字示波器的频谱剖析，假如要进步频率分辩力，那么就会面对信号混叠的危险，或许说只能进行低频率信号的剖析；假如要进行高频率信号的剖析，为了确保采样率，那么频率分辩力必定不能进步。
关于这种对立的联系，RS示波器引入了DDC等一系列处理办法很好的处理了问题。
图16 RS数字示波器频谱剖析框图
图16显现了RS示波器的频谱剖析流程，图17显现了频谱剖析设置框图。
图17 RS数字示波器频谱剖析设置
与传统数字示波器比较，RS示波器引入了DDC模块，使信号在FFT之前先下变频到基带。设置中心频率Center frequency等效于设置本振频率，使信号下变频到基带，因而对基带信号进行重采样时，即运用较低的采样频率也不会形成信号混叠，然后在有限的存储空间中能收集最长时刻的信号，因而频率分辩率（RBW）能够得到有用的确保。经过设置频率跨度Frequency span，能够在硬件大将FFT的核算规模缩小到所设定的带宽内，而不必对整个频率规模都进行FFT核算，然后进步处理速度。此外，FFT的核算办法也选用分段堆叠的核算办法，然后能够更好的体现出频谱的细节。总归，与传统数字示波器频谱剖析比较，选用RS示波器频谱剖析结构首要具有如下几点优点：
•由于选用硬件处理等办法，频谱剖析速度快，能做到实时的频谱剖析；
•频谱剖析设置同频谱剖析仪相似，直接对频谱参数进行设置，而不再需求进行杂乱的时域参数调整；
•具有大的动态规模；
•即本文评论的要点，由于选用了DDC结构，能够将信号先下变频到基带，再以较低的采样频率对其进行重采样，然后在有限的存储空间内能够收集最长时刻的信号，依据公式(6)能够很好的确保频率分辩率（RBW）。即不必再在信号频率与RBW之间纠结折衷的计划。
对此咱们进行以下试验。
运用信号源发生频率为3GHz的单频正弦波信号。假如运用传统示波器频谱剖析办法，采样率有必要设置为6GSa/s以上信号才不至于混叠，那么依据公式(6)和(7)，在有限的存储空间内必不能得到很好的RBW。但假如运用RS示波器频谱剖析办法，设置如图18所示：
图18 RS数字示波器频谱剖析设置
中心频率设为3GHz，RBW设为5kHz，窗函数选用Blackman Harris窗。频谱剖析成果如图19所示。咱们注意到，由于选用了DDC结构，采样率设置为了2.5GSa/s，并不需求满意信号频率的2倍以上联系，由于此刻的采样率在频谱剖析中实践为重采样率。在频域丈量成果中能够看出，信号频率为3GHz，与信号源输出频率共同。因而，能够看出运用RS示波器频谱剖析结构，即便关于高频率的信号，依然能够有很好的频率分辩率。
图19 RS数字示波器频谱剖析成果
4 小结
经过以上评论能够看出，RS数字示波器选用DDC技能，无论是在射频信号收集剖析（I/Q解调）仍是在频域剖析中，都能最大极限的使用示波器名贵的存储空间，将信号的多域联合剖析发挥的酣畅淋漓。
