早期的信号观察，主要依赖示波器在时域内观察信号：傅立叶变换告诉我们：任何时域内电信号都是由一个或多个不同频率、不同幅度和不同相位的正弦波组成的，但应用示波器无法观察到频域内信息，只能在时域内观察；应用频域测量就能以频谱的形式显示出每个正弦波的幅度随频率变化的情
下图是信号在时域和频域内观察的结果，由此可以清楚看出信号在频域观察的必要性：时域得到的是信号的波形信息，不能测量混合信号，如果存在干扰或失真信号，在时域上无法区分有用信号和无用信号；
在频域上可以准确地测量有用信号和无用信号的各种参数。
示波器只能观察信号的幅度、周期和频率；但频谱分析仪还可以分析信号的频率分布信息、频率、功率、诸波、杂波噪声、干扰和失真，而矢量分析仪可以在频谱分析仪基础上分析数字调制信号调制质量。
图1
