频谱仪实验室和工厂中最常用的信号测试设备是示波器。人类的思维对时间概念敏感，有时与时域事件有关，但信号多以频率形式出现，观察示波器中最简单的调幅载波信号也不方便，在显示载波时看不清楚。在调制器的屏幕上获得载波频率和载波频率的左右调制频率的三条谱线。调制方式越复杂，示波器越难显示，频谱仪的发现能力越高，实名都是频域设备的代表。通信时间-频率的数字表示方法是傅立叶变换，将时间信号分解为正弦曲线的叠加，完成信号从时域变换为频域的过程。
初始频谱仪基本上是扫动接收机，在混频器对输入信号和本机振荡信号进行频率转换后，通过并联连接的不同中心频率的带通滤波器输入信号显示在由带通滤波器限制的频率轴上。由于带通滤波器由无源元件构成，因此显然频谱仪整体上重，频率分辨率不高。傅立叶变换可以将输入信号分解为每个分量的频率分量，因此同样可以起到滤波器的作用。通过使用快速傅立叶变换电路代替低通滤波器，可以简化频谱仪的结构，提高分辨率，缩短测量时间，扩大扫动范围是现代频谱分析器的优点。
矢量信号仪是在预定频率范围内自动测量电路增益和相位的设备，并且具有内部扫动频率源或可控制的外部信号源。该功能是测量输入该扫动信号的被测量电路的增益和相位，其电路结构与频谱仪类似。频谱仪需要测量未知的输入频率和任何输入频率，矢量信号分析仪仅测量其或控制的已知频率；频谱仪仅测量输入信号的幅度，矢量信号分析仪测量输入信号的幅度和相位。由此，矢量信号分析仪的电路结构比频谱仪复杂，价格也高。现代矢量信号分析装置也采用快速傅立叶变换。
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