【正文】 EW中應用數(shù)字濾波器VI時參數(shù)設置比較復雜，使用中需要注意的也比較多，要求對濾波器的基本楷念有一個比較清晰的理解?，F(xiàn)在我們首先對濾波器的基本概念作一了解，再詳細介紹LabVIEW中濾波器的應用。理想濾波器是一個理想化的模型。一個理想濾波器應在所需的帶通內(nèi)幅頻特性為常直，相頻特性為通過原點的直線；在帶通外幅頻特性直應為零，這樣才能使帶通內(nèi)輸入信號的頻率成分得以不失真地傳輸，而在帶通外的頻率成分全部衰減掉。實際濾波器的特性曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點，通頻帶中幅頻特性也并非常數(shù)，因此需要用更多的參數(shù)來描述實際濾波器的性能，主要參數(shù)有紋波幅度，截子頻率，寬帶，品質(zhì)等因素。和其他編程語言一樣，LabVIEW中提供了許多現(xiàn)成的濾波器模板，合理設置參數(shù)即可方便地用來進行信號慮波。下面我們來了解LabVIEW中的濾波器VI。LabVIEW中的濾波器VI也分成了ExpressVI，波形VI和基本功能VI 3個層次。其中ExpressVI中的濾波器VI設置了針對所有類型的濾波器的選項，波形VI則分成了IIR濾波器和FIR濾波器兩個VI，而在基本功能VI的子模板中，主要根據(jù)濾波器的最佳逼近特性提供了比較豐富的濾波器VI 調(diào)用數(shù)字濾波器子程序的幾個問題直接應用現(xiàn)成的數(shù)字濾波器子程序可以減少自己設計濾波器時繁雜的過程，提高工作效率。但在調(diào)用數(shù)字濾波器程序時，除了了解前面介紹的這些濾波器的基礎知識外，還需要注意以下幾個問題： .調(diào)用的時的參數(shù)設置工程上常用的有巴特沃茲（Buttrworth）,切比雪夫(Chebyshey)貝塞爾（Bessel）等數(shù)字濾波器，它們都是借助于已相當成熟的同名模擬濾波器而設計的，因此有類同的特性參數(shù)。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濾波器，因為這兩者涉及到完全不同的設計模板和參數(shù)。如果選擇無限沖擊響應濾波器，最后還要選擇用哪種最佳特性逼近方式實現(xiàn)濾波特性，即在巴特活茲型濾波器、切比雪夫濾波器的類型滿足測試需求。2）截止頻率確定：對低通濾波只需確定上截止頻率，高通濾波只需確定下截止頻率。對帶通及帶陰濾波，采樣均應設置成濾波器輸入信號的采樣頻率。3）采樣頻率設定：一般軟件中數(shù)字濾波器模板中的頻率都是歸一化的頻率，歸一化的頻率通過采樣頻率這一參數(shù)和實際頻率對應起來。因此，除非實際輸入信號的采樣頻率是1，都要對數(shù)字濾波器設定一個采樣頻率參數(shù)。這個參數(shù)很重要，設置不對濾波結果則不正確。對各種類型濾波，采樣頻率均應設置成濾波器輸入信號的采樣頻率。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。5）紋波幅度：切比雪夫數(shù)字濾波器通帶段幅頻特性呈波紋狀，需此參數(shù)控制紋波幅度。巴特沃茲和貝賽爾濾波器通帶段幅頻特性曲線較平坦，不需此參數(shù)。 輸入信號經(jīng)過數(shù)字濾波器，相當于輸入信號和數(shù)字濾波器的單位抽樣響應進行卷積運算，從運算的時間零點到獲得正確的濾波結果，中間會有一個過渡過程，需要一定的響應時間。在后續(xù)處理時應該忽略這一段開始的濾波結果。 A/D前的搞混濾波器A/D轉(zhuǎn)換獲得數(shù)字信號時，若采樣頻率未滿足采樣定理，會產(chǎn)生頻域混疊，這時信號中頻率大于1/2采樣頻率的高頻成分已經(jīng)混進數(shù)字信號的低頻段。數(shù)字濾波器是不可以將這些混在一起的頻率成分再分離的，因此數(shù)字濾波并不能完全取代A/D轉(zhuǎn)換之間的模擬搞混濾波。 濾波器的設計 選擇濾波器在labview的函數(shù)面板上的信號處理上選擇濾波器里的butterworth濾波器。然后利用條件結構進行多個濾波器的選擇。然后在濾波器上添加輸入空間，設置濾波器的低通截止頻率和高通截止頻率以及濾波器階數(shù)，如下圖： 數(shù)據(jù)保存部分首先運用“幅值電平測量”測出濾波后的峰峰值，然后在利用“寫入測量文件”模塊把數(shù)據(jù)保存起來。.數(shù)據(jù)保存時可以設置報警信號。在測出的峰峰值大于預設的比較數(shù)時，報警信號會亮燈。 數(shù)據(jù)寫入部分在把以前保存的數(shù)據(jù)寫入，同樣采用的是“讀取測量文件”函數(shù)，圖45寫入文件的 程序框圖如下圖46圖46 數(shù)字濾波器的整個框圖如下圖47圖47前面板如圖48圖48第五章 總結與展望本設計在研究虛擬儀器技術、數(shù)據(jù)庫技術、Web應用技術以及軟件開發(fā)技術的基礎上，使用虛擬儀器技術實現(xiàn)了多通道數(shù)據(jù)采集，多功能濾波設計。本設計大部分工作是程序的編寫，所涉及的硬件部分都有現(xiàn)成的。但是對硬件的了解也是必需要做的工作，特別是對NI PCI6254采集卡的了解。其中包括采集率，采集通道，采樣方式，然后根據(jù)實際情況選擇合適的測量系統(tǒng)。在設計過程中，是先設計各個子程序，測試其功能后再設計其他的子程序，所以程序調(diào)試階段很順利，在最后設計整個系統(tǒng)時，考慮了很多框架，比如主從結構，生產(chǎn)－消費結構。實際的主程序框架為多種結構的混合，主要由事件結構構成。數(shù)字濾波器可以通過編程實現(xiàn)各種不同系統(tǒng)，滿足不同的需要，又可以隨時改動系數(shù)，調(diào)整濾波器參數(shù)，選擇最佳方案。使用LabVIEW軟件平臺開發(fā)電氣參數(shù)測量儀等虛擬儀器。實現(xiàn)了更高的效率，節(jié)省了更多的硬件開銷，方便了系統(tǒng)的維護和減輕了儀器更新的負擔。使用虛擬儀器逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器已經(jīng)成為測試領域發(fā)展的趨勢。但是在實際應用中，仍要根據(jù)具體情況進行程序的優(yōu)化和軟硬件的結合，使虛擬儀器發(fā)揮更高的性能。本文以LabVIEW為應用背景，圍繞數(shù)字濾波器的實現(xiàn)技術展開研究，該技術是設計與實現(xiàn)數(shù)字信號處理系統(tǒng)最重要的技術之一。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)技術三個部分。文中所討淪的設計方法和實現(xiàn)技術對數(shù)字信號處理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)具有重要的實用價值。設計的數(shù)字FIR濾波器系統(tǒng)不僅具有臺式數(shù)字諧波分析與處理系統(tǒng)的功能，而且充分發(fā)揮了計算機強大的功能和軟件設計的靈活性。設計的研究工作和主要研究結果總結如下：設計的數(shù)字IIR濾波器系統(tǒng)主要的優(yōu)點為：（1）用圖形化編程語言LABVIEW和面向?qū)ο缶幊碳夹g，軟件開發(fā)效率高，可操作性和維護性好。（2）充分利用了計算機的外設連接能力，測試結果和波形顯示。由于本人的水平有限和設計的條件有限，設計中尚存在許多未盡人意的地方。主要有以下幾個方面需要改進和研究：（一）影響諧波分析與處理系統(tǒng)系統(tǒng)各個性能的因素很多。選擇的信號頻率限制嚴格，帶寬較窄。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。（二）所設計的數(shù)字FIR濾波器系統(tǒng)未具有網(wǎng)絡功能。網(wǎng)絡的潮流將資源共享帶入一個新的階段，加速了虛擬儀器與網(wǎng)絡技術相結合以及遠程監(jiān)控技術的發(fā)展。PC技術與嵌入式系統(tǒng)融合發(fā)展，虛擬儀器的功能得到進一步的發(fā)展，例如更多的嵌入式和實時功能。隨著PC技術和相關技術的發(fā)展，虛擬儀器技術已成為一項前沿學科，代表著儀器發(fā)展的最新方向之一，不斷的被推向各個新的領域，在新的世紀將大行其道。虛擬儀器設計已經(jīng)成為測試與儀器技術發(fā)展的一個重要方向。隨著高速A/D芯片和電路的進一步集成化，可以設想在不遠的將來，一臺有安裝虛擬儀器軟件的標準微機成為一個多功能的一臺有安裝虛擬儀器軟件的標準微機成為一個多功能的測量儀器站，從根本上改變目前專用儀器的研制和生產(chǎn)方式，具有廣闊的應用前景和巨大的潛在經(jīng)濟效益。計算機數(shù)字FIR濾波器系統(tǒng)的成本低，功能全，可擴充性強，較適合應用于工業(yè)測試和工業(yè)自動化及汽車、輪船、水力和醫(yī)療等領域。隨著計算機技術的進一步發(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。通過本設計，深刻的認識到了虛擬儀器技術是儀器發(fā)展的重要發(fā)展方向。虛擬儀器以嶄新的模式和強大的功能深入人心。伴隨計算機技術和信息技術的發(fā)展虛擬儀器必將拓展到各個領域，引起測控儀器的深層次變革。致 謝感謝XXX老師的悉心指導，X老師對我的設計給予了很多的關心和指導，對于論文的形成自始自終都予以關注和督促，謝謝！感謝大學四年學校里的老師和同學們，為我提供的學習環(huán)境。你們使我懂得了如何去主動的學習，使我對本專業(yè)外的知識產(chǎn)生了濃厚的興趣，謝謝你們。感謝學校的圖書館。圖書館為我們提供的豐富資源——文本書籍和數(shù)字圖書使我受益匪淺，而且安逸的學習環(huán)境，非常具有人文氣息。感謝父母在物質(zhì)和精神上的支持。感謝開創(chuàng)了計算機時代的偉人們。如果沒有你們努力的成果，我想我這個設計簡直是天方夜譚。感謝百度、谷歌公司提供了如此優(yōu)秀的搜索引擎。使得我設計的很多的問題都可以輕松的得到解決。感謝NI的工程師們，為虛擬儀器設計出了如此完美的開發(fā)平臺。你們的工作很了不起，很值得我尊敬。感謝所有關于虛擬儀器的論壇。通過學習你們的帖子，我知道了如何去編程，并完成了我的設計，這里非常感謝版主們的熱心幫助，認真的回答了我的每一個細小的問題。你們的業(yè)余工作真的很偉大！感謝LabVIEW 學習群里熱心的好友，在群里，我認識了很多一起做設計的朋友，我們一起學習，一起討論問題，然后一起解決問題，非常感謝你們。最后感謝一下自己，因為自己的堅持到底，才有了這個畢業(yè)設計，這也是我第一次成功開發(fā)的系統(tǒng)。參 考 文 獻1． labview和單片機 設計論壇，2．林靜，：人民郵電出版社3．程佩青. 數(shù)字信號處理教程. 北京: 清華大學出版社，2001 年4．曉蜂．數(shù)字濾波器的設計口]．蘭州工業(yè)高等?？茖W校學報(綜合版)，1999年5．金秀慧．基于LabVlEW的信號分析JC．砑Z系統(tǒng)[J]．山西電子技術，2006(5)6. 【美】Robert ，喬瑞平等譯《LabVIEW7實用教程》 北京 電子工業(yè)出版社，20077. 連海洲，趙英俊. 基于LabVIEW技術的虛擬儀器系統(tǒng)[J]，儀器與測控，2001,8:21~23.8. LabVIEW TM User Manual National Instruments Corporation[M],.9. 余成波，胡新宇. 傳感器與自動檢測技術[M]，北京：高等教育出版社，~65.10. 曹玲芝主編. 現(xiàn)代測試技術及虛擬儀器[M]，北京：北京航空航天大學出版社，~20.11. 雷振山. LabVIEW 7 Express實用技術教程[M]，北京：中國鐵道出版社，~265.12. 侯國屏，王坤，葉齊鑫. LabVIEW 編程與虛擬儀器設計[M]，北京：清華大學出版社，~415.13. (美)利夫菲克(.) 著. 軟件開發(fā)者必讀，潘正伯等譯[M]，北京：科學出版社,1990.14. 康偉，[J]，計算機應用研究，2001,18(3),105~106.15. 鄭耀添，吳浚浩. 信號調(diào)理電路的設計與研究[J]，中國科技信息，2006年第2期.16. 黎瓊，溫泉徹，方大良. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中通用信號調(diào)理電路的分析[J]，湛江師范學院學報，.17. 陳錫輝，張銀鴻著. LabVIEW程序設計從入門到精通[M]，清華大學出版社，.18. 秦樹人等. 虛擬儀器[M]，北京：中國計量出版社，2004,3.19. 余成波，馮麗輝，潘盛輝等編著. 虛擬儀器技術與設計[M]，重慶大學出版社，.20. 劉君華主編. 基于LabVIEW的虛擬儀器設計[M]，電子工業(yè)出版社，21. 王海寶主編. LABVIEW虛擬儀器程序設計與應用[M]，西南交通大學出版社，.22. 王磊，陶梅等編著. 精通LabVIEW[M]，電子工業(yè)出版社，.23. 陳江波. 多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]，儀表技術與傳感器，2002年第12期.24. 徐圣龍,基于虛擬儀器的多通道數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)[J],中國教育技術裝備,2007年第02期.25. 孫春龍. 基于LabVIEW多通道數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)開發(fā)[D]，碩士，武漢大學，.26. 段曉杰. 基于虛擬儀器技術的遠程多路溫度檢測系統(tǒng)的開發(fā)與研究[D]，碩士，河北工業(yè)大學，.27. 28. 29.