LABVIEW虚拟数字滤波器设计.docVIP

目 录 1．LabVIEW相关简介 1 1.1 虚拟仪器概念 1 1.2虚拟仪器的工作原理 1 1.3 Lab VIEW介绍 2 2．数字滤波器的原理 4 2.1几种基本的滤波器类型介绍 4 2.2 数字滤波器 4 2.3数字滤波器的分类 5 3.滤波器方案设计及实现 6 4.调试过程及结果 8 4.1低通滤波功能 8 4.2高通滤波功能 10 4.3 其他类型滤波器 12 5.心得体会 12 6.参考文献 13 基于LABVIEW的虚拟数字滤波器设计 1．LabVIEW相关简介 1.1 虚拟仪器概念 传统仪器一般是一台独立的装置，从外观上看，它是一般由操作面板、信号输入端口、检测结果输出这几个部分组成。操作面板上一般有一些开关、按钮、旋钮等。检测结果的输出方式有数字显示、指针式表头显示、图形显示及打印输出等。 而所谓的虚拟仪器，就是在通用的计算机平台上定义和设计仪器的功能，用户操作计算机的同时就是在使用一台专门的电子仪器。虚拟仪器以计算机为核心，充分利用计算机强大的图形界面和数据处理能力，提供对测量数据的分析和显示功能。虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户可以随心所欲地根据自己的需求，设计自己的仪器系统，满足多种多样的用户需求。如果在计算机内插上一块数据采集卡，就可以把传统仪器的所有功能模块都集成在一台计算机中了。而软件就成为了虚拟仪器的关键，任何一个使用者都可以通过修改虚拟仪器的软件来改变它的功能，这就是美国NI公司“软件就是仪器”一说的来历。影响最大的虚拟仪器编程语言是美国NI公司的Lab VIEW 和Lab Windows/CVI。本次设计即要用到Lab VIEW。 1.2虚拟仪器的工作原理 虚拟仪器以透明的方式把计算机资源和仪器硬件的测试能力结合起来。与传统仪器一样，虚拟仪器同样划分为数据采集与控制、数据分析与处理、结果表达三大功，实现了仪器功能的运作。虚拟仪器的功能模块如图 1 所示。 虚拟仪器用各种图标或控件来虚拟传统仪器面板上的各种器件。由各种开关图标实现仪器电源的通断；由各种按钮图标来设置被测信号的“放大倍数”、“通道”等参数；由各种显示控件以数值或波形的方式显示测量或分析结果；由计算机的鼠标和键盘操作来模拟传统仪器面板上的实际操作；以对图形化软件流程图的编程来实现各种信号测量和数据分析功能。 图1 虚拟仪器的功能模块 1.3 Lab VIEW介绍 Lab VIEW是目前国际上唯一的编译型图形化编程语言，使用“所见即所得”的可视化技术建立人机界面，使用图标表示功能模块迷失用图标之间的连线表示各模块间的数据传递。同时，Lab VIEW继承了高级编程语言的结构化和模块化编程的优点，支持模块化与层次化实际，这种结构的实际增强了程序的可读性。 Lab VIEW是一种图形化的编程语言和开发环境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接收，被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。Lab VIEW是一个功能强大且灵活的软件，利用他可以方便的建立自己的虚拟仪器。以Lab VIEW为代表的图形化编程语言，又称为“G”语言。使用这种语编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。Lab VIEW尽可能利用工程技术人员所熟悉的术语、图标和概念，因而它是一种面向最终用户的开发工具，可以增强工程人员构建自己的科学和工程系统的能力，可为实现仪器编程和数据采集系统提供便捷途径。 利用Lab VIEW，可产生独立运行的可执行文件。Lab VIEW是真正的32位编译器。像其他软件一样，Lab VIEW提供了Windows，UNIX，Linux和Macintosh等多种版本。 在安装Lab VIEW软件后，从开始菜单中运行“National Instruments LabVIEW7.1”，在计算机屏幕上将出现如图2所示的对话框。在这个对话框中可以直接访问某些Lab VIEW资源和工具，而不需要打开程序窗口。 图 2 图2 LabVIEW对话框 在Lab VIEW对话框中单击New...按钮，将弹出如图3所示的New对话框。在New对话框左边的Greate new：中，树形控件用于选择新建文档类型。其中，Blank VI用于建立一个新程序；VI from Template按类型列出Lab VIEW系统提供的程序模板，用户可以以这些模板为基础，建立自己的程序；Other Document Typlate列出其他文档类型，比如全局变量、自定义控件、运行时菜单等。当选中某一个模板VI时，Front p