采用數字顯示，需要確定對每個顯示數據點，應該用什么樣的值來代表。無論我們在顯示器上使用多少個數據點，每個數據點必須能代表某個頻率范圍或某段時間間隔（盡管在討論頻譜分析儀時通常并不會用時間）內出現的信號。這個過程好似先將某個時間間隔的數據都放到一個信號收集單元（bucket）內，然后運用某一種必要的數學運算從這個信號收集單元中取出我們想要的信息比特，隨后這些數據被放入存儲器再被寫到顯示器上。這種方法提供了很大的靈活性。

●取樣檢波

只選取每個信號收集單元的中間位置的瞬時電平值作為數據點，這就是取樣檢波模式。為了使顯示跡線看起來是連續的，設計了一種能描繪出各點之間矢量關系的系統。跡線上的點數越多，就越能真實地再現模擬信號。

取樣檢波方式能很好的體現噪聲的隨機性，但取樣檢波方式并不適用于所有信號，也不能反映顯示信號的真實峰值，當分辨率帶寬小于采樣間隔（如信號收集單元的寬度）時，取樣檢波模式會給出錯誤的結果。采用取樣檢波模式時，只有當梳狀信號的混頻分量剛好處在中頻的中心處時，它的幅度才能被顯示出來。

●（正）峰值檢波

確保所有正弦波的真實幅度都能被記錄的一種方法是顯示每個信號收集單元內出現的最大值，這就是正峰值檢波方式，或者叫峰值檢波。

峰值檢波是許多頻譜分析儀默認的檢波方式，因為無論分辨率帶寬和信號收集單元的寬度之間的關系如何，它都能保證不丟失任何正弦信號。不過，與取樣檢波方式不同的是，由于峰值檢波只顯示每個信號收集單元內的最大值而忽略了實際的噪聲隨機性，所以在反映隨機噪聲方面并不理想。因此，將峰值檢波作為第一檢波方式的頻譜儀一般還提供取樣檢波作為補充。

●負峰值檢波

負峰值檢波方式顯示的是每個信號收集單元中的最小值。大多數頻譜儀都提供這種檢波方式，盡管它不像其他方式那么常用。對于EMC測量，想要從脈沖信號中區分出CW 信號，負峰值檢波會很有用。另外，負峰值檢波還能應用于使用外部混頻器進行高頻測量時的信號識別。

●正態檢波

為了提供比峰值檢波更好的對隨機噪聲的直觀顯示并避免取樣檢波模式顯示信號的丟失問題，許多頻譜儀還提供正態檢波模式。

如果信號值在一個信號收集單元內既有上升又有下降：則偶數號信號收集單元將顯示該單元內的最小值（負峰值）。并記錄最大值，然后在奇數號信號收集單元中將當前單元內的峰值與之前（記錄的）一個單元的峰值進行比較并顯示兩者中的較大值（正峰值）。如果信號在一個信號收集單元內只上升或者只減小，則顯示峰值。這個處理過程可能引起數據點的最大值顯示過于偏向右方，但此偏移量通常只占掃寬的一個很小的百分數，一些頻譜分析儀，通過調節本振的起止頻率來補償這種潛在的影響。

峰值檢波最適用于從噪聲中定位 CW信號，取樣檢波最適用于測量噪聲，而既要觀察信號又要觀察噪聲時采用正態檢波最為合適。

●平均檢波

雖然現代數字調制方案具有類噪聲特性，但取樣檢波不能提供我們所需的所有信息。比如在測量一個W-CDMA 信號的信道功率時，我們需要集成信號的均方根值，這個測量過程涉及到頻譜儀一定頻率范圍內的信號收集單元的總功率，取樣檢波并不能提供這個信息。

雖然一般頻譜儀是在每個信號收集單元內多次收集幅度數據，但取樣檢波只保留這些數據中的一個值而忽略其他值。而平均檢波會使用該時間（和頻率）間隔內的該信號收集單元內所有數據，一旦數據被數字化并且我們知道其實現的環境，便可以將數據以多種方法處理從而獲得想要的結果。

某些頻譜儀將功率（基于電壓的均方根值）取平均的檢波稱為 rms（均方根） 檢波。平均檢波功能包括功率平均、電壓平均和信號的對數平均。不同的平均類型可以通過按鍵單獨選擇：

※功率（rms）平均

功率（rms）平均是對信號的均方根電平取平均值，這是將一個信號收集單元內所測得的電壓值取平方和再開方然后除以頻譜儀輸入特性阻抗（通常為 50 Ω）而得到。功率平均計算出真實的平均功率，最適用于測量復雜信號的功率。

※電壓平均

電壓平均是將一個信號收集單元內測得的信號包絡的線性電壓值取平均。在 EMI 測試中通常用這種方法來測量窄帶信號（這部分內容將在下一節做進一步討論）。電壓平均還可以用來觀察 AM 信號或脈沖調制信號（如雷達信號、TDMA 發射信號）的上升和下降情況。

※對數功率（視頻）平均

對數功率（視頻）平均是將一個信號收集單元內所測得的信號包絡的對數幅度值（單位為 dB）取平均。它最適合用來觀察正弦信號，特別是那些靠近噪聲的信號。

因此，使用功率為平均類型的平均檢波方式提供的是基于 rms 電壓值的真實平均功率，而平均類型為電壓的檢波器則可以看作是通用的平均檢波器。平均類型為對數的檢波器沒有其他等效方式。

采用平均檢波測量功率較取樣檢波有所改進。取樣檢波需要進行多次掃描以獲取足夠的數據點來提供精確的平均功率信息。平均檢波使得對信道功率的測量從某范圍內信號收集單元的求和變成代表著頻譜儀某段頻率的時間間隔的合成。在快速傅立葉變換（FFT）頻譜儀中，用于測量信道功率的值由顯示數據點的和變為了 FFT 變換點之和。在掃頻和FFT兩種模式下，這種合成捕獲所有可用的功率信息，而不像取樣檢波那樣只捕獲取樣點的功率信息。所以當測量時間相同時，平均檢波的結果一致性更高。在掃描分析時也可以簡單地通過延長掃描時間來提高測量結果的穩定性。

●EMI檢波器：平均檢波和準峰值檢波

平均檢波的一個重要應用是用于檢測設備的電磁干擾（EMI）特性。在這種應用中，電壓平均方式可以測量到可能被寬帶脈沖噪聲所掩蓋的窄帶信號。在 EMI 測試儀器中所使用的平均檢波將取出待測的包絡并使其通過一個帶寬遠小于 RBW 的低通濾波器，此濾波器對信號的高頻分量（如噪聲）做積分（取平均）運算。若要在一個沒有電壓平均檢波功能的老式頻譜分析儀中實現這種檢波類型，需將頻譜儀設置為線性模式并選擇一個視頻濾波器，它的截止頻率需小于被測信號的最小 PRF（脈沖重復頻率）。

準峰值檢波（QPD）同樣也用于 EMI 測試中。QPD 是峰值檢波的一種加權形式，它的測量值隨被測信號重復速率的下降而減小。也就是，一個給定峰值幅度并且脈沖重復速率為 10Hz的脈沖信號比另一個具有相同峰值幅度但脈沖重復速率為1kHz的信號準峰值要低。這種信號加權是通過帶有特定充放電結構的電路和由CISPR13 定義的顯示時間常量來實現。