示波器显示波形的原理,示波器上FFT功能的基本原理和具有什么功能作用

大多数示波器都有一个FFT功能，也叫快速傅立叶变换，但是很多人不知道这个功能是干什么用的。百度以后会遇到各种高数公式，会对此感到困惑，所以放弃这些知识。

我们来看看解释：

FFT(快速傅立叶变换)是离散傅立叶变换的一种快速算法。它是根据离散傅里叶变换的奇、偶、虚、实特性，通过改进算法得到的。

看，我的头很大。

今天，我们将带您简单了解一下什么是傅立叶变换及其作用。

本文不会涉及任何数学公式，目的只是让大家明白傅里叶变换表达的是什么，我们不关心它是怎么来的。

了解傅立叶变换的基本原理：

傅立叶变换认为任何复信号都是由多个正弦和余弦波组成的。

例如，这个红色信号可以看作是多个蓝色正弦和余弦波在垂直矢量上的叠加。

大家都知道秤和重量吧？如果我们想测量一件物品的重量，我们可以用一个重量来标记它。这里蓝色的正弦和余弦波是砝码，红色的信号是被测物体。傅立叶变换，这是杆秤。

通过傅里叶变换，我们可以捕捉到这些看不见的蓝色信号。

比如光也是波，自然光是不同颜色光的叠加。通过傅里叶变换，可以将不同频率的光与自然光区分开来。

还有，假设你在一个嘈杂的环境中，各种声音一起进入你的耳朵。这种嘈杂声音的声波实际上是环境中各种声音的声波的组合。通过傅立叶变换，可以将不同频率的声音与噪音区分开。

了解频域：

我们活在这个世界上，对周围一切的感受可以说是时间轴上的感受。听音乐，画画，跳舞，看着自己的孩子一天天长高，观察股市的变化等等。都是基于时间的变化。世界上的一切都随着时间不断变化。以时间为参照系看世界，我们称之为时域分析。示波器上的信号也是如此，电压是随时间变化的。这是时间域。

那么，什么是频域呢？顾名思义，频域就是以频率为参照系观察到的世界。

还记得这张图吗？

这里，每个划分的蓝色信号具有不同的频率，并且每个信号具有不同的电压值。如果我们将这些信号的频率作为X轴，将电压值作为Y轴，则结果如下：

这个图是我们在FFT之后看到的。这是频域。

我们在上面学到的所有东西被组合成一个图，如下所示：

示波器测量：

以下信号是示波器的校准方波信号。打开FFT功能，我们可以看到这个信号的频谱。

此时，横坐标的时基就变成了“频基”，示波器横坐标上的一个网格代表10KHz。

纵坐标仍然代表电压值。

我们打开光标，通过微调把X1调到0Hz，Y1调到0V，然后移动X2和Y2就可以知道某个信号的频率和电压值。你可能会想，第一条直线0Hz是什么？实际上，这是信号的DC分量。DC信号的频率是0Hz。把我们通道的耦合方式改成交流，过滤掉DC信号，你会发现第一条直线消失了。

快速傅立叶变换的功能；

FFT是对信号进行频谱分析，广泛应用于物理学、电子学、数论、组合数学、信号处理、概率论、统计学、密码学、声学、光学、海洋学、结构动力学等领域。

我们熟悉的广播电视，需要换台才能看和听不同的节目。信道就是频率的信道，不同的信道用不同的频率作为一个信道传递信息。

示波器的频域分析在电源调试中也可以加速调试过程。在计算机中，图像和文件的压缩也使用傅立叶变换的计算。我们常用的PS软件中也有很多工具应用了傅立叶变换的算法。

比如从一条曲线中去掉一些特定的频率成分，也就是滤波，这是信号处理中一个非常重要的概念，只有在频域才能轻松做到。我们使用的降噪耳机就是过滤掉外界嘈杂声音的频率的原理。