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右邊從上往下數(shù)第二個(gè)波形是使用了Sin(x)/x插值器的相同輸入信號(hào)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€(gè)周期的樣本數(shù)很少。示波器提供用戶(hù)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(duì)話(huà)框顯示了對(duì)曲線C1操作的這個(gè)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(wèn)題。通過(guò)提高采樣率并在采集的波形上得到足夠的樣本數(shù)來(lái)填充整個(gè)波形也可以改善顯示效果。正如我們?cè)谇懊嬉?jiàn)過(guò)的那樣， 對(duì)于每格的給定時(shí)間，可以通過(guò)增加采集內(nèi)存的容量來(lái)提高采樣率。再次重申一下，這種“調(diào)制”效應(yīng)不是錯(cuò)誤。所有示波器的測(cè)量函數(shù)都會(huì)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(jì)方法。不過(guò)這仍然很容易造成人們困惑。

吉布斯耳朵：如何學(xué)會(huì)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(hào)事實(shí)上是數(shù)字信號(hào)，看起來(lái)像是矩形脈沖。如果信號(hào)具有“快速變化的”邊沿，邊沿上幾乎沒(méi)有樣本，那么Sin(x)/x插值器就可能造成問(wèn)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(hào)在水平方向的放大圖。從上往下數(shù)第三個(gè)軌跡線是Sin(x)/x插值器的響應(yīng)，下方是放大了的信號(hào)。

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(cè)量具有快速邊沿的信號(hào)時(shí)存在的問(wèn)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(gè)樣本，波形上也沒(méi)有明顯的前沖或過(guò)沖跡象。Sin(x)/x插值器無(wú)法在邊沿安插樣本以改善有明顯過(guò)沖和不太明顯前沖的波形。這些現(xiàn)象被稱(chēng)為吉布斯的耳朵，可能促使人們?yōu)榱吮ＷC信號(hào)完整性而去尋找不存在過(guò)沖的根源。如果你觀察到脈沖波形上的前沖或過(guò)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(huì)消失。

總之，最好是對(duì)脈沖類(lèi)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(hào)。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(lèi)問(wèn)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(cuò)誤，我們就不會(huì)被這些問(wèn)題所連累。在操作儀器的時(shí)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(hào)時(shí)，我們先用最小的時(shí)間/格來(lái)控制，保證最高的采樣率，然后再增加時(shí)間/格的值，同時(shí)要觀察信號(hào)何時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)混疊的現(xiàn)象