DSO中的内插技术

    本文将讨论两种最流行的内插方法，解释其基本工作方式。然后，本文将介绍怎样保证良好的内插结果及怎样确定什么时候适合采用内插。本文使用部分简单的试验，比较了三种高端示波器的内插性能。最后，本文比较了内插操作的差异。

线性内插

最简单的内插形式是线性内插。线性内插假设一条直线把每个波形样点连接起来，这是一种非常简单而又自然的方法，提供的结果有限。

注：来自Merriam-Webster字典2003年的定义

线性内插可以视为使用三角形窗口过采样的波形的卷积。

通过生成高1.0、宽为采样周期两倍的三角形，构成三角形窗口。

随着窗口滑到右面，通过把窗口值之和乘以窗口和样点相交时的实际样点值，得到内插点。内插的样点放在窗口顶点时间上。

窗口宽度定义了其存储器，即实际样点影响内插样点的时间。由于窗口宽度是采样周期的两倍，只有落入内插样点时间内的样点才影响着内插值。

通过使用过采样排列的数字滤波器，也可以实现这种卷积。图中所示的排列是一个5点过采样器。在这一排列中，每个新样点都生成5个新样点。滤波器输出仅与新输入和最后一个输入有关。滤波系数通过对窗口采样生成。

通过考察这些图，可以很容易看出建立滤波系数的模式。

SinX/X内插

流行的、比较复杂的内插形式称为SinX/X (也称为Sync或简称为SinX内插)。SinX内插的名字来自于卷积使用的窗口函数众所周知的形状。与线性内插的窄尖三角不同，SinX内插窗口在理论上是一个从未结束的减幅正弦波。

[图示内容：]

point 0：点0

point 1：点1

point 2：点2

point 3：点3

point 4：点4

 这个窗口形状源自一个重要的假设，即在原始波形采样中遵循内奎斯特标准。换句话说，它假设采样的模拟波形中的所有频率成分都位于波形采样的采样率一半以下，这种假设是合理的。在进行这一假设，并对这一假设的频谱进行反向傅立叶变换时，可以得到这个众所周知的函数。

一般来说，这个假设是可以做出的最好的假设，但我们将看到，这并总是正确的假设。结果，SinX内插实际上是最有效的内插方法。通过考察内奎斯特标准的意义，可以了解这一点。内奎斯特声称，在信号的所有频率成分低于采样率的一半时，可以从采样的点中全面确定连续的模拟信号。SinX内插是获得连续模拟信号的技术。