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右邊從上往下數(shù)第二個波形是使用了Sin(x)/x插值器的相同輸入信號的放大圖。從波形可以看出，交替周期有不同的峰峰幅度。這種插值器很麻煩，因?yàn)槊總€周期的樣本數(shù)很少。示波器提供用戶可配置的插值函數(shù)作為其數(shù)學(xué)函數(shù)的一部分。圖中的對話框顯示了對曲線C1操作的這個插值函數(shù)的設(shè)置，曲線C1是用線性插值采集的。插值函數(shù)的輸出顯示在右邊從上往下數(shù)第三格。再下面是這條曲線的放大圖。注意“更強(qiáng)大的”插值器函數(shù)消除了上述問題。通過提高采樣率并在采集的波形上得到足夠的樣本數(shù)來填充整個波形也可以改善顯示效果。正如我們在前面見過的那樣， 對于每格的給定時間，可以通過增加采集內(nèi)存的容量來提高采樣率。再次重申一下，這種“調(diào)制”效應(yīng)不是錯誤。所有示波器的測量函數(shù)都會反映正確的幅度， 因?yàn)榫拖翊媪麸@示信息一樣它們基于的是統(tǒng)計方法。不過這仍然很容易造成人們困惑。

吉布斯耳朵：如何學(xué)會不去相信插值器

Sin(x)/x插值法非常適合正弦波。遺憾的是，我們遇到的許多信號事實(shí)上是數(shù)字信號，看起來像是矩形脈沖。如果信號具有“快速變化的”邊沿，邊沿上幾乎沒有樣本，那么Sin(x)/x插值器就可能造成問題，如圖5所示，該圖把示波器的插值器響應(yīng)比作是具有快速邊沿的矩形脈沖。上面的軌跡曲線是線性插值器的響應(yīng)，下面是同一信號在水平方向的放大圖。從上往下數(shù)第三個軌跡線是Sin(x)/x插值器的響應(yīng)，下方是放大了的信號。

圖5：將線性插值器和Sin(x)/x插值器的響應(yīng)比作矩形脈沖上的快速邊沿揭示了測量具有快速邊沿的信號時存在的問題。

線性插值器將樣本和一條直線連接在一起。即使邊沿只有一個樣本，波形上也沒有明顯的前沖或過沖跡象。Sin(x)/x插值器無法在邊沿安插樣本以改善有明顯過沖和不太明顯前沖的波形。這些現(xiàn)象被稱為吉布斯的耳朵，可能促使人們?yōu)榱吮ＷC信號完整性而去尋找不存在過沖的根源。如果你觀察到脈沖波形上的前沖或過沖，應(yīng)該將顯示插值器改為線性插值器，看這些現(xiàn)象是否會消失。

總之，最好是對脈沖類型的波形使用線性插值器，它能防止出現(xiàn)這種情況，而將Sin(x)/x插值器留給正弦信號。如果波形邊沿有較多的樣本，你就可以最大程度地減輕這類問題。保持高的采樣率有助于防止出現(xiàn)吉布斯耳朵。

小結(jié)

只要我們能夠處理這些潛在的錯誤，我們就不會被這些問題所連累。在操作儀器的時候我們應(yīng)該要有以下的習(xí)慣

1.盡量使采樣率達(dá)到實(shí)際可行的最高值

2.在分析不懂的信號時，我們先用最小的時間/格來控制，保證最高的采樣率，然后再增加時間/格的值，同時要觀察信號何時開始出現(xiàn)混疊的現(xiàn)象