从六十年代的常规的扫频频谱分析仪到九十年代推出的矢量信号分析仪，以及如今泰克推出的频谱分析仪，信号处理技术经历了三个阶段。60年代的频谱测试仪主要针对军用、通信系统等，测试的信号主要为模拟信号，并且多半为稳态信号，那时对测试仪器的要求主要是低噪底和比较高的动态范围。到了90年代，复杂的数字调制加上通信技术的迅猛发展，测试信号主要以数字调制信号为主。到了今天，随着DSP软件的无限发展，自适应调制信号、瞬态信号以及跳频、节变频雷达通信的大量涌现，使得对于瞬变信号的测试要求越来越高，多余的时间相关分析、无缝捕获，以及频域事件的任意位置触发都是分析此类瞬态信号的非常好的工具。
为了更好地理解实时频谱分析仪的工作原理，我们可以大略的查看现在流行的三种类型的分析仪结构的简单框图（图3）。尽管在分析仪中有许多相似之处，例如都有输入衰减器, 但其中也有许多不同之处。

对于扫频分析仪这种最早的分析仪设计来说，信号首先通过一个相对窄的可调谐的预选滤波器，然后再下变频，接着通过分辨率带宽滤波器RBW进行检波，视频带宽滤波器滤波后在屏幕上把频谱显示出来，相对应的本振变化过程就是在频率跨度范围内，本振在调谐状态下进行一个连续扫频。第二代矢量信号分析仪（VSA）结构也是把频谱进行下变频处理,但采用的是本振步进的方式。连续的频率覆盖是通过数字化时域信号实现的，而信号的宽度是由每一个本振步进的中频带宽决定的， VSA把数据存储在内存中，并且通过快速傅立叶变化计算其频谱，并在频谱上显示出来。尽管实时频谱分析仪（RTSA）的许多结构都和VSA架构类似，但最重要的区别就在于实时数字信号处理的硬件上的不同：即在实时频谱分析仪中，信号在经过ADC数字化以后，再经过DSP做数字信号处理，后面还有一个超快速的实时FFT硬件电路进行计算。

众所周知，FFT过程是需要进行大量计算的，FFT计算时间的长短取决于FFT变化所需要的点数和计算执行的速度。如果一个FFT计算执行的时间小于每帧采样的时间，这样的FFT处理我们就认为实时的。如果FFT处理时间超过一帧采样所需要的时间，我们就认为它不是实时的。图4中，上图的部分由于FFT的计算是非实时的，所以导致时间信号中的第二帧信号丢失，即来不及做FFT处理，因此没有实时地显示出频谱，而在下半部分图中，由于执行了超快速的FFT处理，且每次FFT处理的时间都小于帧采样的时间，所以此时所有信号的频谱都会被实时地分析出来。

通常意义的"实时"指的是无缝捕获并连续实时处理数据，即从数据输入到输出必须是连续没有中断的，不可以是先存储后处理。实时频谱分析采用的是边存储边处理的方式，而且处理的速度非常快（大于每一帧采样的速度）。如调频广播，它把FM信号转化为声音，这里声音信号也不会有中断，所以我们认为这是实时的。另外，电视机把射频信号转换成为动态的影像，中间没有中断，直到我们关机，所以我们认为这也是实时的。实时频谱分析仪把射频信号转换成频率对功率的轨迹，中间也没有中断，或者我们说的死区时间。

那么什么是非实时呢？比如传统信号的扫描分析，或者像矢量信号分析的单次捕获后再进行处理的方式。不太明显的非实时方式是连续重新捕获后进行处理，那这样导致的问题是在两次连续捕获之间会有死区时间。

实时信号处理应用

传统的扫频频谱仪都是被动的测试信号的，被测信号的特征是载波不随时间变化。而实时频谱分析仪是主动发现瞬态信号，采用DPX数字荧光技术，可以实时发现瞬态信号，通过频率模板触发去实施捕获分析，最后进行实时频谱分析。

泰克专利的DPX数字荧光技术

在进行频谱分析时，当射频信号进入ADC并数字化后，采样的点集经过DFT引擎，会生成DFT频谱。由于现在每秒可以执行超过48000次的DFT运算，而每个DFT频谱会经过像素缓冲内存并在像素统计图上显示次数，如果把这些像素出现的统计次数直接显示在频谱上，那就非常不直观，所以我们用色温技术来表示信号在频域中出现的频次，如果频次高，则暖色调（红色），频次低则为冷色调（蓝色）。现在把每1400次的DFT叠加到一张频谱画面上，并通过颜色反应信号的频次。根据人眼视觉暂留的原理，每秒连续播放25帧画面以上时人眼看到的画面是连续的，所以通过每秒播放33帧的频谱画面，而每张频谱画面都是由1400多次的DFT叠加而成的，这样1秒钟48000次生动实时的视频信号就很容易地显示出来了。