在實驗室和車間常用的信號測試儀器是電子示波器。人的思維對時間概念比較敏感，每時每刻都與時域事件發生聯系，但是信號往往以頻率形式出現，用示波器觀察簡單的調幅載波信號也不方便，往往顯示載波時看不清調制儀，屏幕上獲得的是三條譜線，即載頻和在載頻左右的調制頻。
調制方式越復雜，電子示波器越難顯示，頻譜分析器的表達能力強，頻譜分析儀是名副其實的頻域儀器的代表。
溝通時間一頻率的數字表達方法就是傅里葉變換，它把時間信號分解成正弦和余弦曲線的疊加，完成信號由時間域轉換到頻率域的過程。
早期的頻譜分析儀實質上是一臺掃頻接收機，輸入信號與本地振蕩信號在混頻器變頻后，經過一組并聯的不同中心頻率的帶通濾波器，使輸入信號顯示在一組帶通濾波器限定的頻率軸上。
顯然，由于帶通濾波器由無源元件構成，頻譜分析器整體上顯得很笨重，而且頻率分辨率不高。既然傅里葉變換可把輸入信號分解成分立的頻率分量，同樣可起著濾波器類似的作用，借助快速傅里葉變換電路代替低通濾波器，使頻譜分析儀的構成簡化，分辨率增高，測量時間縮短，掃頻范圍擴大，這就是現代頻譜分析儀的優點了。
矢量信號分析儀是在預定，頻率范圍內自動測量電路增益與相應的儀器，它有內部的掃頻頻率源或可控制的外部信號源。
其功能是測量對輸入該掃頻信號的被測電路的增益與相位，因而它的電路結構與頻譜分析儀相似。頻譜分析儀需要測量未知的和任意的輸入頻率，
矢量信號分析儀則只測量自身的或受控的已知頻率;頻譜分析儀只測量輸入信號的幅度(標量儀器)，矢量信號分析儀則測量輸入信號的幅度和相位(矢量儀器)。 由此可見，矢量信號分析儀的電路結構比頻譜分析儀復雜，價位也較高?，F代的矢量信號分析儀也采用快速傅里葉變換。
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