频谱分析仪是测试测量领域最常用的仪器之一，广泛的应用于生产生活、教学科研、军事国防等各个领域，极大的促进了社会的发展进步，频谱分析可以把一个复杂的时间上的波形，分解为若干单一的谐波分量，从而得到信号的频率结构以及各谐波的振幅和相位等信息，是一种将复杂信号分解为一系列简单信号的技术，频谱分析是从频域上观测分析信号，观测得到的信号信息与信号在时域、变换域中所携带的完全一致，并不会出现任何丢失。

    早期的频谱仪只是一个扫频接收机，通过使用一组窄带滤波器进行滤波检波，然后不断的扫频显示各个频段，扫频带宽只有80-100MHz，而且整体体积过于庞大，电子器件繁多，使用旋钮、开关来调节系统的测量参数，需要全手动操作，操作繁琐，使用时还要预先规划好各项操作。目前随着采样技术、频率合成技术的发展，以及集成电路的应用，频谱分析仪得到了飞速发展，产品规格品种日渐繁多，不但减小了产品体积，而且提高了性能，实现了宽频段、高分辨率、高灵敏度等高性能，如频段就提升到18GHz，频谱仪也开始成为一种高性能多功能的测量仪器。频谱分析仪对空中、洋底反射的各种声波、电波信号进行频谱分析，能够提前预知远处的物体形状、大小、位置等信息，广泛的应用于雷达、声呐等导航系统上。甚至还可以对人体的一些生理信号，如心率、脑电波进行频谱分析，以判断身体的健康状况，为疾病的诊断提供数据，甚至可以预防疾病的发生。

    现代的高性能频谱仪大多在高频段采用了扫描外差式的设计，通过多级变频处理，将输入信号变至较低的中频上，而在中频段则采用了FFT式设计，对变频到中频的信号进行A/D采样量化，变为数字信号，再利用数字中频技术、FFT变换完成频谱分析。这种设计方式结合了前面讨论的频谱仪原理的各自的优势，发挥了扫描外差式频谱仪测量频率范围宽，FFT式频谱仪频率分辨力强的优势，大大提高了频谱仪的性能，FFT式频谱仪在测量速度、精度等方面也在不断进步，尤其是采用带通采样定理，以带通滤波器替换掉低通滤波器，然后进行数字下变频后再在基带上进行FFT变换，可以实现对高频的分频段的测量，提高了频率测量上限，扩展测量频带范围，利用这种方法测量频带带宽将只受ADC的转换速度的影响。