FFT, fourriertransform en spectrum analyser

FFT is een wiskundige bewerking (fast fourrier transformation), geoptimaliseerd om makkelijk berekend te worden. Transformeerd een set waarden in het tijdsdomein naar een set waarden in het frequentiedomein.

Spectrum analyzer is een apparaat wat de amplituden in het frequentiedomein laat zien zoals een oscilloscope dat doet in het tijdsdomein.

Is er een verschil / toepassingsgebied tussen een apparaat dat werkt op basis
- van AD conversie en micro processor
- dat werkt op basis van instelbare analoge filters ?

Kan een spectrum analyser ook de faze verschuiving laten zien van iedere frequentie ?

[Bericht gewijzigd door pamwikkeling op dinsdag 10 februari 2009 15:07:20 (20%)]

Schoolvragen? De eigen inzet is weer hoog...

Kan een spectrum analyser ook de faze verschuiving laten zien van iedere frequentie ?

Lees je eens in man, staat genoeg op google over spectrum analysers en Fourier ed.

Fourier transformatie geeft magnitude en fase van elke frequentie terug (er komt iets complex uit de fft).

Fourier Transformatie is een algemene term om van tijd naar frequentie domein te gaan. Dit kan doormiddel van diverse algorithmen.

FFT is een specifiek algorithme, waarbij het aantal berekeningen sterk gereduceerd is t.o.v. het standaard algorithme.

FullPower

FFT wordt (werd) meestal voor lagere frekwenties gebruikt.
SA's worden voor hogere frekwenties gebruikt, bijv. van 100kHz tot 3 of 9GHz.
Verder zit (zat) er verschil in het dynamisch bereik.

FFT heeft in princiepe niets met een spectrum analyzer te maken.

De FFT is een wiskundige methode om efficient het theta spectrum van getallen te kunnen bepalen als aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan.

Een spectrum analyzer is een apparaat om het frequentiespectrum van een signaal te meten.

Bedankt jongens voor de informatie, ik begin nu de bomen terug tussen het bos te zien.

@Juul, met een duidelijk antwoord kom je veel verder dan met uren te googlen. En schoolvragen, tja, dat was voor 20 jaar geleden ...

Bekijk anders:

http://nl.wikipedia.org/wiki/Fourieranalyse
http://nl.wikipedia.org/wiki/FFT
http://nl.wikipedia.org/wiki/Spectrum_analyzer

Daar heeft rbeckers vast geen uren over gedaan...

-edit-
Kost zelfs minder moeite dan een topic opstarten. En dan krijg je nog uitgebreidere info ook nog...

[Bericht gewijzigd door JuuL op dinsdag 10 februari 2009 18:38:26 (53%)]

Nee, ong 1 min. En in 30s:

http://en.wikipedia.org/wiki/Spectrum_analyzer

Misschien nog iets scherper stellen.

Een elektrisch signaaldat zich repetitief gedraagtkan op meerdere manieren voorgesteld worden.

Een daarvan is in het amplitude/tijdsdomein.
Een apparaat dat dit kan noemt men osilloscoop.

Een andere voorstelling is amplitude in functie van de frequentie. Niet sinusvormige signalen kunnen beschouwd worden als samengesteld uit een grondgolf en een in principe oneindig aantal harmonischen.

De aanwezigheid van bepaalde harmonischen en hun relatieve sterkte en fase bepalen de golfvorm zoals je in he tijdsdomein kunt op de scoop bekijken.

Een klassieke spectrumanalyser die de frequentiecomponenten van een signaal kan weergeven is van oudsher een zgn swept analyser. Men gaat het binnenkomend signaal
na eventuele attenuatie mixen met een sweep. Dus een signaal dat analoog aan de tijdbasis van een scoop werkt, maar dan over en zekere frequentieband heen en weer loopt.
de frequentie en het sweepbereik (span) hangt af van het frequentiebereik dat je wil analyseren.

Na de mixer wordt het middenfreqentsignaal door een bandfilter geleid, het resolutiefilter genaamd. Het is net andersom, maar het lijkt alsof het filter over de frequentieband gehaald wordt. Op die manier wordt elke frequentie afgetast en doordat de sweep een welbepaalde tijd nodig heeft, komt elke frequentie in het spectrum overeen met een bepaalde waarde in de tijd. Door dit signaal nu aan een klassieke scoop aan te bieden
krijg je op het scherm de amplitude in functie van de frequentie.

Het omzetten van een wiskundige functie in frequentiecompenten noemt men een Fourriertransformatie.
Dat is een reeksontwikkeling. Deze wiskundige aardigheidjes werden ontdekt lang voor er sprake was van electronika.Er bestaat ook het omgekeerde, een inverse Fourriertransformatie.

Sinds een tiental jaar is men in staat om dergelijke functies door een complexe en snelle rekenchip te laten uitvoeren.

Zonder deze chips was de ontwikkeling van ADSL, WLAN en andere complexe breedbandsystemen een droom gebleven.
Of denk je dat een adsl modem met 256 discrete radiozenders en ontvangers op je bureau gepast had?

Nee, men gaat de frequentiecomponenten die het signaal moet bevatten uitrekenen en aanbieden aan een IFFT die er een reeel signaal van maakt.
Dus de modulatie en zo gebeurt gewoon in een rekenchip. Frequentie verdubbelen en verdrievoudigen is in een chip nl erg makkelijk, gewoon de bits een plaatsje opschuiven en klaar is kees.
Maar het blijft desondanks nog een hele opgave.

Verder kan een FFT ook benut worden om als verlengstuk van een scoop of betere universele meter ook het frequentiespectrum weer te geven. Omdat de prijs natuurlijk enorm stijgt met de te verwerken frequentie
worden in het hobbygamma slechts relatief laagfrequentie FFT spectrumanalysers aangeboden.

Er bestaan performante spectumanalysers met FFT. Ik heb er 1 op het werk tot 8 GHz.
Het voordeel is dat de FFT real-time werkt, en veel grotere bandbreedtes kan verwerken.
Een klassieke SA heeft een resolutie van maximaal 1-8 MHz.
Een FFT makkelijk tot 40 MHz, noodzakelijk om breedbandsignalen als WLAN te analyseren.

Bovendien kan de functie ook vaak andersom werken, waarbij signalen tot ver in het GHz bereik in het tijdsdomein kan bekeken worden. Zoek maar eens een scoop van 5 GHz.

Goed verhaal.

Een klasieke SA werkt ongeveer zoals een radio waar je steeds aan de zenderknop draait.

Scoop:
http://www.home.agilent.com/agilent/product.jspx?nid=-34711.749314.00&…

Nogmaals mijn dank voor de meerwaarde van jullie antwoorden