【正文】 時(shí)在線顯示數(shù)據(jù)流線上的數(shù)據(jù)值，完全跟蹤數(shù)據(jù)流的運(yùn)行。如果將VI與傳統(tǒng)儀器相比較，那么前面板上的控件對應(yīng)的就是傳統(tǒng)儀器上的按鈕、顯示屏等控件，而流程圖上的連線端子相當(dāng)于傳統(tǒng)儀器箱內(nèi)的硬件電路。但并非畫出兩個(gè)控件后程序就可以運(yùn)行，在前面板后還有一個(gè)與之對應(yīng)的流程圖。利用LabVIEW ，可產(chǎn)生獨(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行文件，它是一個(gè)真正的32編譯器。而LabVIEW是基于數(shù)據(jù)流的工作方式，同時(shí)是基于圖形化的編程，這使得設(shè)計(jì)者不必掌握大量的編程語言和程序設(shè)計(jì)技巧便可設(shè)計(jì)出虛擬儀器系統(tǒng)[11]。LabVIEW集成了與滿足GPIB、VXI、RS232和RS485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。LabVIEW采用圖形化編程方案，是非常實(shí)用的開發(fā)軟件。但直接由這些語言開發(fā)虛擬儀器系統(tǒng)，是有相當(dāng)難度的。以美國NI公司的軟件產(chǎn)品LabVIEW和LabWindows/CVI為代表的虛擬儀器專用開發(fā)平臺(tái)是當(dāng)前流行的集成化開發(fā)工具。5）串口系統(tǒng)是以Serial標(biāo)準(zhǔn)總線儀器與計(jì)算機(jī)為儀器精簡平臺(tái)組成的虛擬測試系統(tǒng)[10]。PXI是在PCI內(nèi)核技術(shù)上增加了成熟的技術(shù)規(guī)范和要求形成的。3）VXI(VME bus eXtension for Instrumentation )是VME總線在儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展，成為開放式工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。典型的GPIB測試系統(tǒng)包括一臺(tái)計(jì)算機(jī)，一塊基于GPIB總線的接口卡和多臺(tái)GPBI儀器軟件及相應(yīng)的傳感模塊硬件。這種基于計(jì)算機(jī)的儀器，既具有高檔儀器的測量品質(zhì)，又能滿足測量需求的多樣性。其中USB是最新技術(shù)的數(shù)據(jù)采集卡，具有精度高，可攜性好等優(yōu)點(diǎn)，它更加充分地利用計(jì)算機(jī)的資源，大大增加了測試系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)展性；利用DAQ卡可方便快速地構(gòu)建虛擬儀器系統(tǒng)。 虛擬儀器I/O接口設(shè)備I/O接口設(shè)備主要用來完成被測輸入信號(hào)的采集、放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)分析和處理數(shù)字信號(hào)處理數(shù)據(jù)濾波數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)分析 采集與控制插入式數(shù)據(jù)采集板GPIB儀器VXI/PXI 儀器RS232儀器結(jié)果顯示網(wǎng)絡(luò)通信硬盤拷貝輸出文件I/O圖形用戶接口 虛擬儀器的內(nèi)部功能的劃分對于傳統(tǒng)儀器，這三個(gè)部分幾乎均由硬件完成；對于虛擬儀器，前一部分由硬件構(gòu)成，后兩部分主要由軟件實(shí)現(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)功能的日益強(qiáng)大以及其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來越強(qiáng)大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。在當(dāng)前流行的C/S/D網(wǎng)絡(luò)模式下，利用嵌入式技術(shù)（包括數(shù)據(jù)庫嵌入和網(wǎng)絡(luò)模塊的嵌入）可以充分利用有效資源，提高測試效率。7）可方便地存貯和交換測試數(shù)據(jù)，測試結(jié)果的表達(dá)方式更加豐富多樣。3）儀器的功能是由用戶根據(jù)需要用軟件來定義，不是事先由廠家定義的。虛擬儀器與之不同，它可以通過在幾個(gè)分面板上的操作來實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的功能。在高速度、高帶寬和專業(yè)測試領(lǐng)域，獨(dú)立儀器具有無可替代的優(yōu)勢。操作系統(tǒng)虛擬儀器軟件面板虛擬儀器開發(fā)者虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)虛擬儀器開發(fā)者底層驅(qū)動(dòng)程序硬件模塊虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢在于可由用戶定義自己的專用儀器系統(tǒng)，且功能靈活，很容易構(gòu)建，所以應(yīng)用面極為廣泛。虛擬儀器中應(yīng)用程序?qū)⒖蛇x硬件（如GPIB，VXI，RS232，DAQ板）和可重復(fù)用庫函數(shù)等軟件結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了儀器模塊間的通信、定時(shí)與觸發(fā)。該技術(shù)把儀器分為計(jì)算機(jī)、儀器硬件和應(yīng)用軟件三部分。在LabVIEW中設(shè)計(jì)虛擬數(shù)字濾波器,關(guān)鍵問題是要知道濾波器圖標(biāo)的調(diào)用路徑和合理設(shè)置濾波器的有關(guān)參數(shù). 比如,要設(shè)計(jì)一個(gè)虛擬數(shù)字式巴特沃斯濾波器,其設(shè)計(jì)過程是在Functions 選項(xiàng)板下次選擇Analyze Signal Processing Filters 子選項(xiàng)板,最后在Filters 子選項(xiàng)板中選擇Butterworth Filter. vi 圖標(biāo), 選中后在流程圖中便出現(xiàn)巴特沃斯濾波器(Butterworth Filter. vi) 圖標(biāo),然后,設(shè)置Butterworth Filter. vi 第二章 虛擬儀器 虛擬儀器技術(shù)概述 虛擬儀器的概念虛擬儀器的概念是由美國國家儀器公司（National Instruments）最先提出的。本文正是在虛擬儀器技術(shù)的基礎(chǔ)上對多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的采集，并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、記錄、分析處理。當(dāng)今社會(huì)正處于一個(gè)正在高速發(fā)展的狀態(tài)中，要在有限的時(shí)空內(nèi)實(shí)現(xiàn)大量的信息交換，隨之而來的是信息密度急劇增大，因而在研究和生產(chǎn)過程中要求數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對信息的處理速度越來越高，功能越來越強(qiáng)。相對VXI儀器，按PXI總線標(biāo)準(zhǔn)制成的PXI儀器具有成本低、便于組成便攜式測試系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)[2]。在這種情況下，用戶自然會(huì)提出標(biāo)準(zhǔn)化的要求?？ㄊ絻x器是虛擬儀器的雛形，是將傳統(tǒng)獨(dú)立式儀器的測量電路部分與接口部分集合在一起制成儀器功能卡，將其插入微機(jī)的內(nèi)部插槽或外部插件箱中形成的儀器。為解決這樣的問題，總線式儀器與系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。智能儀器是將微機(jī)置于儀器內(nèi)部，使儀器具有控制、存儲(chǔ)、運(yùn)算、邏輯判斷及自動(dòng)操作等智能特點(diǎn)，并在測量準(zhǔn)確度、靈敏度、可靠性、自動(dòng)化程度、運(yùn)用能力及解決測量技術(shù)問題的深度和廣度等方面都有明顯的進(jìn)步。從二十世紀(jì)初到五十年代左右，測量儀器的材料性能得到改善出現(xiàn)了電子管，同時(shí)測量理論和方法與電子技術(shù)、控制技術(shù)相結(jié)合，出現(xiàn)了以記錄儀和示波器為代表的電子儀表五十年代以后隨著晶體管和集成電路的出現(xiàn)以及應(yīng)用電子技術(shù)的發(fā)展將數(shù)字技術(shù)成功地應(yīng)用到測量儀器。自從1785年庫侖發(fā)明靜電扭秤，1834年哈里斯提出靜電電表結(jié)構(gòu)以來，電測儀表和電子儀器隨相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步、儀器儀表元器件質(zhì)量的提高和測量理論方法的改進(jìn)得到飛速發(fā)展。第三階段：隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)場總線技術(shù)的出現(xiàn)帶動(dòng)了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)的迅速發(fā)展，使得可以在一個(gè)工廠范圍內(nèi)通過總線將成千上萬個(gè)智能傳感器/變送器等智能化的儀表組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化測控儀器系統(tǒng)，此階段是網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)的快速發(fā)展階段。第一階段：起始于20世紀(jì)70年代通用儀器總線(GPIB)的出現(xiàn)，GPIB實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與測控系統(tǒng)的首次結(jié)合，使得測量儀器從獨(dú)立的手工操作單臺(tái)儀器開始走向計(jì)算機(jī)控制的多臺(tái)儀器的測控系統(tǒng)。同時(shí)測控對象的空間位置日益分散，測控任務(wù)日益復(fù)雜，測控系統(tǒng)日益龐大，因此，提出了測控現(xiàn)場化、遠(yuǎn)程化、網(wǎng)絡(luò)化的要求。 課題背景 測控技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀早期的測控系統(tǒng)采用大型儀表集中對各個(gè)重要設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，通過操作盤進(jìn)行集中式操作；而計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為主體，加上檢測裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)與被控對象(生產(chǎn)過程)共同構(gòu)成的整體。近年來，以計(jì)算機(jī)為中心、以網(wǎng)絡(luò)為核心的網(wǎng)絡(luò)化測控技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)得到越來越多的應(yīng)用，尤其是在航空航天等國防科技領(lǐng)域。 Digital Filter。數(shù)字濾波器是指有完成信號(hào)濾波處理的功能，用有限精度算法實(shí)現(xiàn)的離散時(shí)間線性非時(shí)變系統(tǒng)，其輸入是一組(由模擬信號(hào)取樣和量化的)數(shù)字量，其輸出是經(jīng)過變換的另一組數(shù)字量。設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字濾波器可以有助于我們更好的了解數(shù)字信號(hào)處理。數(shù)字濾波器是數(shù)字信號(hào)處理中最重要的組成部分之一，幾乎出現(xiàn)在所有的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中。所以，本文選取LabVIEW作為設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器的軟件。關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理；數(shù)字濾波器；虛擬儀器；LabVIEWDesign of FIR Filter Based on LabVIEWAbstractNowadays we are in the digital time, the technology of digital signal process are paid extensive attention by people. With the development of technology of puter and microelectronics, the theory and arithmetic of digital signal process develop quickly, in some areas such as digital filters which extensively used in audio and video process, digital munications, frequency analysis, autocontrol and so on. Digital filter is one of the most important part of digital signal process, which almost appeared in all digital signal process system. Designing a digital filter could help us understand digital signal process more clearly.The software used in this paper is LabVIEW. LabVIEW is a kind of software based on graphic language, it has a very strong database. It provides a convenient and relaxed designing environment for the VI designer. It is one of the most widely used software. So this paper chooses LabVIEW as designing software.Digital filter is a discrete LIT system which can acplish the signal filter using finite precision arithmetic, with a group of digital signal input (which are sampled and measured through analog signals) and another group of changed digital signal output. Digital filter is one of the important contents of digital signal process. Compared with analog filter, the digital filter hasn’t excursion, is able to process low frequency signal, the characteristic of frequency response is close to ideal value, with high precision, and easy to integrated. Digital filter will be more useful in the further..Key Words：Digital Signal Process。20世紀(jì)70年代以來，計(jì)算機(jī)、微電子等技術(shù)迅猛發(fā)展，在其推動(dòng)下，測控儀器與技術(shù)不斷進(jìn)步，相繼誕生了智能儀器、PC儀器、VXI儀器、虛擬儀器及互換性虛擬儀器等微機(jī)化儀器及其自動(dòng)測控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化儀器設(shè)備間的界限日漸模糊，測控領(lǐng)域和范圍不斷拓寬[1]。因此，這種“監(jiān)控軟件－數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”構(gòu)架的測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，并形成了一套完整的理論[1]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在我國國防、通信、航天、航空、氣象、環(huán)境監(jiān)測、制造等領(lǐng)域，要求測控和處理的信息量越來越大、速度越來越快。主要可分為以下幾個(gè)階段。此階段是網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)的初步發(fā)展階段。 虛擬儀器技術(shù)發(fā)展趨勢