示波器的插值模式

4.2 Sin（x）/x
所謂“sin(x)/x”，就是正弦內(nèi)插模式，是示波器默認(rèn)的插值方式，也是最常用的插值方式。這是基于任意波形都是可以無限次分解成正弦波的組合。通過正弦內(nèi)插的方式，能夠比較準(zhǔn)確和平滑地還原真實(shí)波形信號(hào)。利用曲線來連接樣點(diǎn)，通用性更強(qiáng)。它利用數(shù)學(xué)處理，在實(shí)際樣點(diǎn)間隔中運(yùn)算出結(jié)果。這種方法彎曲信號(hào)波形，使之產(chǎn)生比純方波和脈沖更為現(xiàn)實(shí)的普通波形。如圖6示意圖,為sin（x）/x內(nèi)插模式下，信號(hào)采樣率為40G/S。下圖7為sin（x）/x內(nèi)插模式下，還原出的波形形狀，比較平滑，按照一定的正弦插值算法計(jì)算出的擬合值。

圖6 sin（x）/x點(diǎn)顯示采樣點(diǎn)與內(nèi)插點(diǎn)

圖7 sin（x）/x內(nèi)插方式下TTL信號(hào)細(xì)節(jié)

4.3 Sample/Hold

所謂“sample/hold”，這種插值算法，跟示波器ADC正常實(shí)際采樣是一樣的，采用采樣保持方法內(nèi)插數(shù)據(jù)，以此提高信號(hào)采樣率。圖8所示，為sample/hold內(nèi)插模式下，提高采樣率后，通過采樣點(diǎn)來實(shí)際判斷插值后的對(duì)比。通過圖9，觀察放大后的采樣信號(hào)，可以很明顯的看出采樣保持內(nèi)插后的細(xì)節(jié)，跟我們對(duì)采樣保持的定義是完全一致的。

圖8 sample/hold點(diǎn)顯示采樣點(diǎn)與內(nèi)插點(diǎn)

圖9 sample/hold內(nèi)插方式下TTL信號(hào)細(xì)節(jié)

通過上面三種內(nèi)插方式的采集信號(hào)波形對(duì)比，可以很明顯看出來，這三種內(nèi)插方式，sin（x）/x內(nèi)插方式比較平滑的擬合信號(hào)波形，也比較真實(shí)的反映信號(hào)波形，所以，在做信號(hào)插值時(shí)，我們默認(rèn)情況采用sin（x）/x插值方式。而linear和sample/hold內(nèi)插方式，相對(duì)于sin（x）/x內(nèi)插具有計(jì)算量小這個(gè)優(yōu)勢(shì)，可以快速插值擬合波形，對(duì)精度要求沒有那么高。

5 結(jié)論

綜上所述，示波器在使用過程中，當(dāng)信號(hào)實(shí)際采樣率超過ADC的固有采樣率時(shí)，這時(shí)啟動(dòng)內(nèi)插模式， R&S示波器的三種內(nèi)插模式會(huì)提高波形采樣率，真實(shí)準(zhǔn)確還原波形。這三種內(nèi)插模式，我們會(huì)推薦sin（x）/x內(nèi)插模式，通過正弦內(nèi)插算法，彎線擬合波形，能夠準(zhǔn)確真實(shí)還原波形。