早期的频谱分析仪实质上是一台扫频接收机，输入信号与本地振荡信号在混频器变频后，经过一组并联的不同中心频率的带通滤波器，使输入信号显示在一组带通滤波器限定的频率轴上。由于带通滤波器由电感、电容等多种无源、有源元件构成，频谱分析仪显得很笨重，且频率分辨率不高。随着电子电路技术的发展，出现了以傅里叶变换为基础的现代频谱分析仪，这类频谱分析仪以电子电路来实现傅里叶变换，从而实现频谱分析。但是，这类频谱分析仪仍然是以硬件电路来实现的传统意义上的频谱分析仪，存在复杂性、封闭性等自身无法克服的缺点。随着计算机技术的发展和普及，虚拟仪器技术应用到频谱分析仪中，克服了传统硬件化的频谱分析仪自身无法克服的缺点。
4 虚拟式FFT频谱分析仪的系统设计
4.1基于DSP的USB数据采集器开发
快速傅里叶变换FFT（FastFourierTransform）分析要求首先对被分析的信号进行数字采样，然后再进行FFT运算。在系统中，信号的采样和FFT计算全部在USB数据采集器上实现。为了保证时域信号和FFT处理后的数据能实时传递给系统CPU，USB数据采集器与主机之间采用USB接口设计。根据系统要求和实际条件，USB数据采集器的结构如图1所示。
（1）信号调理模块设计
信号调理模块实现信号的输入缓冲、放大和滤波。在系统中，信号的缓冲由集成运放组成同相跟随器来实现。放大器采用TI公司的可编程放大器PAG103U，放大倍数的改变由DSP和逻辑控制器共同实现，设计中可对输入通道信号分别进行放大倍数控制。调理模块中的滤波器为低通滤波，主要用于对信号进行抗混叠滤波，以确保信号的有效FFT分析。
