【正文】
通過學(xué)習(xí)你們的帖子,我知道了如何去編程,并完成了我的設(shè)計,這里非常感謝版主們的熱心幫助,認(rèn)真的回答了我的每一個細(xì)小的問題。感謝父母在物質(zhì)和精神上的支持。隨著計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,數(shù)字FIR濾波器系統(tǒng)的開發(fā)和研究將會獲得更大的推動。因此需要選用各方面性能都方法,這才能充分發(fā)揮虛擬儀器的優(yōu)點。主要分為LabVIEW,數(shù)字濾波器理論知識和數(shù)字濾波器實現(xiàn)技術(shù)三個部分。在設(shè)計過程中,是先設(shè)計各個子程序,測試其功能后再設(shè)計其他的子程序,所以程序調(diào)試階段很順利,在最后設(shè)計整個系統(tǒng)時,考慮了很多框架,比如主從結(jié)構(gòu),生產(chǎn)-消費(fèi)結(jié)構(gòu)。然后利用條件結(jié)構(gòu)進(jìn)行多個濾波器的選擇。4)濾波器的階數(shù):濾波器階數(shù)越高,其,幅頻特性曲線過渡帶衰減越快。1)濾波器類型選擇:首先要選擇濾波器的通過頻帶類型,即在低通,高通,帶通或帶阻濾波器中選擇一個類型:其次要選擇有限沖擊響應(yīng)濾波器,因為這兩者涉及到完全不同的設(shè)計模板和參數(shù)。理想濾波器是一個理想化的模型。 圖 濾波器及l(fā)abVIEW實現(xiàn)濾波器是一種選頻裝置,可以使信號中特定的頻率成分通過,而極大地衰減其他頻率成分。FIR濾波器沒有現(xiàn)成設(shè)計公式。不論是IIR濾波器還是FIR濾波器的設(shè)計都包括三個步驟:(1) 按照實際任務(wù)的要求,確定濾波器的性能指標(biāo)。 X(n) h(0) h(1) h(N2) h(N1)圖31 卷積型FIR濾波器從上面的z變換和結(jié)構(gòu)圖可以很容易得出FIR濾波器的差分方程表示形式。二維濾波器主要用于圖象處理,其用途日益廣泛。因此,如果你想從0~20kHz的信號中慮出1~4kHz的頻率成分,那么在0~20kHz的頻率范圍內(nèi),帶通濾波器應(yīng)該只有1~4kHz的通帶。遞歸表現(xiàn)為實現(xiàn)過程中出現(xiàn)反饋回路。③ 采集事件需要與外部裝置同步。硬件觸發(fā)讓板卡上的電路管理觸發(fā)器,控制了采集事件的時間分配,有很高的精確度。下列情況需要使用Buffer I/O:① 需要采集或產(chǎn)生許多樣本,其速率超過了實際顯示、存儲到硬件,或?qū)崟r分析的速度。 采集系統(tǒng)的一般組成及各部分功能描述內(nèi)存BufferDAQ板卡A/DLabview程序w驅(qū)動程序硬件Buffer(FIFO)(FIFO) 信號顯示 外觸發(fā)圖 數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)采樣定理,最低采樣頻率必須是信號頻率的兩倍。它的倒數(shù)l/△t被稱為采樣頻率,單位是采樣數(shù)/每秒。第三章 系統(tǒng)設(shè)計理論該部分主要包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)概述,傳感器,輸入信號的分析、調(diào)理以及測量系統(tǒng)的選擇,下面分別予以說明。在設(shè)計大型自動檢測系統(tǒng)時一步完成一個復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計是相當(dāng)有難度的。流程圖中包括前面板上的控件連線端子,還有一些前面板上沒有,但編程必須有的東西,例如函數(shù)、結(jié)構(gòu)和連線等。因此,LabVIEW受到越來越多工程師、科學(xué)家的普遍青睞。 圖形化虛擬儀器開發(fā)平臺——LabVIEWLabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering)是一種圖形化的編程語言,它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實驗室所接受,視為一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。 虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu) 虛擬儀器的開發(fā)軟件 虛擬儀器的開發(fā)語言虛擬儀器系統(tǒng)的開發(fā)語言有:標(biāo)準(zhǔn)C,Visual C++ ,Visual Basic等通用程序開發(fā)語言。這樣可保證多廠商產(chǎn)品的互操作性和系統(tǒng)的易集成性。基于GPIB總線結(jié)構(gòu)的接口卡數(shù)據(jù)傳輸速率一般低于500kb/s,不適合與對系統(tǒng)速度要求較高的應(yīng)用。在計算機(jī)上掛接多個DAQ功能模塊,配合相應(yīng)的軟件,就可以構(gòu)成一臺具有多功能的測試儀器。系統(tǒng)軟件部分通常用專用的虛擬儀器開發(fā)語言(如LabVIEW)編寫而成,并可通過Internet實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。這種結(jié)合基本有兩種方式,一種是將計算機(jī)裝入儀器,其典型的例子就是所謂智能化的儀器。6)由于其以PC為核心,使得許多數(shù)據(jù)處理的過程不必像過去那樣由測試儀器本身來完成,而是在軟件的支持下,利用PC機(jī)CPU的強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能來完成,使得基于虛擬儀器的測試系統(tǒng)的測試精度、速度大為提高,實現(xiàn)自動化、智能化、多任務(wù)測量。由此導(dǎo)致許多識讀和操作錯誤。這樣,當(dāng)用戶從一個項目轉(zhuǎn)向另一個項目時,就能簡單地構(gòu)造出新的VI系統(tǒng)而不丟失己有的硬件和軟件資源。虛擬儀器的核心技術(shù)思想就是“軟件即是儀器” ?;谔摂M儀器技術(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的提出在一定程度上解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集所面臨的問題,虛擬儀器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成為當(dāng)今數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。制定PXI規(guī)范的目的是為了將PC的性能價格比優(yōu)勢和PCI總線面向儀器領(lǐng)域的必要擴(kuò)展結(jié)合起來,以期形成一種主流的虛擬儀器測試平臺。伯克提出了微機(jī)化儀器的概念,也就是人們現(xiàn)在常提到的卡式儀器。伴隨微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展及在電工電子測量技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用,測量儀器也不斷進(jìn)步和發(fā)展,出現(xiàn)了智能儀器。 虛擬儀器技術(shù)發(fā)展趨勢虛擬儀器是微電子、通信、計算機(jī)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物。主要可分為以下幾個階段。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]。關(guān)鍵詞:數(shù)字信號處理;數(shù)字濾波器;虛擬儀器;LabVIEWDesign 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。數(shù)字濾波器是數(shù)字信號處理中最重要的組成部分之一,幾乎出現(xiàn)在所有的數(shù)字信號處理系統(tǒng)中。數(shù)字濾波器是指有完成信號濾波處理的功能,用有限精度算法實現(xiàn)的離散時間線性非時變系統(tǒng),其輸入是一組(由模擬信號取樣和量化的)數(shù)字量,其輸出是經(jīng)過變換的另一組數(shù)字量。近年來,以計算機(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。同時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。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,使得可以在一個工廠范圍內(nèi)通過總線將成千上萬個智能傳感器/變送器等智能化的儀表組成一個網(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。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。為解決這樣的問題,總線式儀器與系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。在這種情況下,用戶自然會提出標(biāo)準(zhǔn)化的要求。當(dāng)今社會正處于一個正在高速發(fā)展的狀態(tài)中,要在有限的時空內(nèi)實現(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)。在LabVIEW中設(shè)計虛擬數(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)計一個虛擬數(shù)字式巴特沃斯濾波器,其設(shè)計過程是在Functions 選項板下次選擇Analyze Signal Processing Filters 子選項板,最后在Filters 子選項板中選擇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。虛擬儀器中應(yīng)用程序?qū)⒖蛇x硬件(如GPIB,VXI,RS23