原 因

在采樣過程中，合理確定間隔和長度，是保證采樣得到的數字信號能夠真實反映原信號的基本條件。如果采樣間隔Δt取得大，則采樣頻率fs(fs=1/Δt)低，當fs低于所分析信號的較高頻率fmax的二倍時，就會引起“頻率混淆”現象，使得原信號中的頻率成分出現在數字信號中很好不同的頻率處，造成信號的失真。

當采樣頻率大于二倍較高分析頻率時，采樣結果均能反映原始波形中的較高頻率成分，即采樣頻率應滿足條件：fs≥2fmax式中2fmax稱為奈奎斯特（Nyquist）采樣頻率如果fs＜2fmax，就會引起頻率混淆，為了不產生頻混現象，解決的辦法之一就是提高采樣頻率，使之滿足要求。  

分 析 

采樣長度T是指能夠分析到信號中的較低頻率所需要的時間紀錄長度。如果信號中含有較低頻率為fl，采樣后要保持該頻率成分，則采樣長度應為：T>fl/2

因此，采樣長度不能取得太短，否則進行頻率分析時，在頻率軸上的頻率間隔Δf(Δf=1/T)太大，頻率分辨率太低，一些低頻成分就分析不出來。

采樣長度T與采樣點數N,采樣時間間隔Δt成正比，即T=NΔt＝N/f

如果采樣長度T取得較長，雖然頻率分辨率得到了提高，但在△t不變的情況下，采樣點數N增多，使計算機的工作量增大；當N不變時，則采樣的時間間隔Δt增大，采樣頻率降低，所能分析的較高頻率fmax也隨之降低，因此需要綜合考慮采樣長度、采樣點數和采樣頻率的關系問題。

在一般信號分析儀中，采樣點數是固定的，取為 N＝256，512，1024，2048 點等幾個檔次，各檔分析頻率范圍f取決于采樣頻率的高低，即：fc＝fs/2.56＝1/(2.56Δt)

則在頻率軸上的頻率間隔為：

Δf＝1/T=1/(NΔt)＝2.56 fc/N ＝（1/100，1/200，1/400，1/800）fc     

頻譜圖上的線條數為：n＝fc /Δf=N/2.56＝100，200，400，800 

對于一臺具體的分析儀器，當采樣點數N(或譜線條數M)固定后，它的頻率分析范圍取決于采樣間隔Δt(或采樣頻率fs)；較低分析頻率取決于采樣長度T(或頻率分辨率)。例如，某臺分析儀器的采樣點數為N＝1024，采樣時間間隔Δt＝0.4ms，采樣長度為T＝0.4s（實際為0.4096），則可分析的頻率范圍為fc＝1/(2.56Δt)＝（2.56 ×0.4×l0-3）-1≈1 kHz；
較低的分析頻率為f1＝1/(2.56Δt)＝（2.56 ×0.4）-1≈1 Hz；

在頻率軸上的頻率間隔為Δf＝1/(NΔt)＝（1024×0.4×l0-3）-1＝2.44Hz。

某些場合，如分析齒輪箱的振動信號，既要求高的分析頻率fmax，又要求具有較高的頻率分辨率（即Δf較小），這對一般動態分析儀是難以實現的，為此可采用頻率細化（ZOOM）技術，對感興趣的頻段提高它的頻率分辨率，用以確定在高頻段內具體的某些間隔頻率很小的頻率成分。即所謂的“局部頻率擴展”。經過細化處理后的頻譜，在感興趣的頻段內具有很高的分辨率，仔細觀察可以得出一些在標準譜上得不到的故障信號。