一张图搞懂频域和时域的关系

频域和时域分析是分析信号的基本方法，是从不同的角度来描述信号的特性。信号的特性可以在时域上和频率域上得到反映。

频域和时域的关系(Gifformat）FrequencyvsTime

频域和时域以及幅度的关系

频域测量

宽频率范围信号搜索

信号杂散测试

信号功率参数

信号占用频率带宽

时域测量

信号变化过程

解调测量

信号调制参数

信号调制精度

解调测量是对调制信号的幅相及频率变化进行测量的一种手段，是从另一个角度分析信号，和传统的三个域（及对应的示波器、频谱仪和调制域分析仪）有所不同，解调测量的概念对应的是矢量信号分析仪。

频域和时域分析变换

频域图1

时域图1

信号-1

频域图2

时域图2

信号-2

为什么要频域分析信号？（方波的例子）

作为常见信号分析的方法，可使用示波器测量信号时域波形。时域分析可直观反映信号幅度；频率；相位的变化。上图中时域的测试可以明显地观测到信号1和信号2时域波形（黑色轨迹）的区别。但只通过时域的观测很难判断两个信号波形差别的原因。

什么是频域分析？

所谓频域分析，就是在频率的坐标下分析信号。完整的频域分析应该得到被测信号包含的频率成分，还有每个频率成分的幅度和相位关系。即信号功率谱和相位谱的分析。某个信号的波形发生变化，其频谱特性会发生相应变化。频域和时域分析是分析信号的基本方法，是从不同的角度来描述信号的特性。

频域分析包括：
•分析信号的频率成分。各频率分量的频率与功率参数。
•信号功率，信号带宽，带外杂散，ACPR。

与频率有关的网络反射系数经过傅立叶变换之后就可以得到随时间变化的反射系数，例如传输线上的距离。这样就有可能先在频域内测量被测器件的响应，然后用数学方法对这些频域数据进行傅立叶逆变换计算从而给出时域响应。

现在，一台高性能的矢量网络分析仪可以具有极快的计算功能，因而衍生出一些独特的测量能力。使用在频域内误差经过校正的测试数据就可以计算出被测网络对阶跃或冲激激励信号的响应，并且显示为时间函数。这样就给传统的时域反射测量技术提供了既能进行传输测试又能进行反射测试的功能，并增添了对带宽有限制的网络的测量能力。矢量网络分析仪在时域的测试可以更为精密，因为它能找出多余的网络部件的位置，从而把这些不需要的数据从被测数据去除掉。

下图显示的是无论是使用时域反射计(TDR)示波器还是使用矢量网络分析仪(VNA)都可以得到时域和频域(S参数)的显示结果，使用TDR或VNA得到的测试结果可以在两种显示形式中互相转换。

图频域和时域、TDR和VNA之间的关系。