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,能夠比較準確和平滑地還原真實波形信號。利用曲線來連接樣點,通用性更強。它利用數(shù)學處理,在實際樣點間隔中運算出結(jié)果。這種方法彎曲信號波形,使之產(chǎn)生比純方波和脈沖更為現(xiàn)實的普通波形。如圖6示意圖,為sin(x)/x內(nèi)插模式下,信號采樣率為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算出的擬合值。
圖6 sin(x)/x點顯示采樣點與內(nèi)插點
圖7 sin(x)/x內(nèi)插方式下TTL信號細節(jié)
4.3 Sample/Hold
所謂“sample/hold”,這種插值算法,跟示波器ADC正常實際采樣是一樣的,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,通過采樣點來實際判斷插值后的對比。通過圖9,觀察放大后的采樣信號,可以很明顯的看出采樣保持內(nèi)插后的細節(jié),跟我們對采樣保持的定義是完全一致的。
圖8 sample/hold點顯示采樣點與內(nèi)插點
圖9 sample/hold內(nèi)插方式下TTL信號細節(jié)
通過上面三種內(nèi)插方式的采集信號波形對比,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波形,也比較真實的反映信號波形,所以,在做信號插值時,我們默認情況采用sin(x)/x插值方式。而linear和sample/hold內(nèi)插方式,相對于sin(x)/x內(nèi)插具有計算量小這個優(yōu)勢,可以快速插值擬合波形,對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,當信號實際采樣率超過ADC的固有采樣率時,這時啟動內(nèi)插模式, R&S示波器的三種內(nèi)插模式會提高波形采樣率,真實準確還原波形。這三種內(nèi)插模式,我們會推薦sin(x)/x內(nèi)插模式,通過正弦內(nèi)插算法,彎線擬合波形,能夠準確真實還原波形。
評論