基于labview的多功能濾波器設計畢業(yè)設計(doc畢業(yè)設計論文)-資料下載頁
2025-06-27 17:48本頁面
【正文】 本設計是對模擬信號來進行濾波仿真的，主要是為了驗證該程序設計的是否正確以及對各種濾波器的去噪效果進行比較?，F在我們輸入一個模擬含有均勻白噪聲的正弦信號，信號的頻率為“5”，幅值為“10”，均勻白噪聲的幅值為“2”。信號的采樣頻率為“1000”，采樣數為“1000”。如圖21為輸入信號參數選板。輸入信號波形如圖22所示。圖21 濾波器參數設定圖22 輸入信號波形顯示下面我們采用不同的低通濾波器對該信號進行濾波去噪，看一下濾波效果如何。一是采用FIR濾波器，它的參數設定如圖21的FIR濾波器規(guī)范所示,拓撲結構是“windowed FIR”，類型是“l(fā)owpass”，最低通帶是“12”，濾波效果如圖23所示。圖23 FIR濾波器的濾波效果圖二是采用IIR濾波器，它的參數設定如圖21所示，拓撲結構“Butterworth”,類型是“l(fā)owpass”,階數是“7階”，低截止頻率是“8”，通帶波紋為“1”，濾波效果如圖24所示。圖24 IIR濾波器的濾波效果圖三是采用小波去噪，基小波選擇“db4”，層數選擇“7”濾波效果如圖25所示。圖25 小波去噪效果圖通過圖2圖2圖2圖25進行比較，可以看出：FIR濾波器，IIR濾波器，小波去噪都可以達到很好的去噪效果。并且相比較而言，IIR濾波器和小波去噪的濾波相對來說要好一些。而且證明該設計正確。下面我們進行頻譜分析的仿真，輸入信號選擇“公式波形”，波形的公式為“cos(4*w*t)+sin(2*pi(1)*t)+sin(w*t)”，信號的頻率為“100”,采樣頻率為“1000”，采樣數為“1000”，噪聲為“高斯噪聲”，噪聲幅值為“1”。濾波參數面板中選擇“IIR濾波器”，拓撲結構為“Chebyshev”,類型為“Highpass”, 階數為“11” ，低截止頻率為“110”，通帶波紋為“1”。頻域分析面板選“快速傅立葉變換頻譜”，選擇“Hamming”窗。如圖26所示，運行濾波器，觀看“輸入信號頻域分析”和“輸出信號頻域分析”的顯示面板。其中需要注意的問題是波形公式的寫法。要注意參照所給的公式來寫，數字和字母之間，字母和字母之間都要用符號（例如乘號）隔開,“pi(1)”表示圓周率。從波形的公式中可以知道，頻率成分中含有三個頻率分量，分別為“4*w”、“2*pi(1)”、“w”，且信號的頻率即w為“100”，另外還有高斯噪聲的頻率分量?？梢钥闯?，因截止頻率為“110”,所以把“w”、“2*pi(1)”以及低于“110”的高斯噪聲頻率都濾除了。證明濾波器設計正確，頻譜分析正確，仿真成功。前面板如下圖圖26 頻譜仿真 參考文獻[1] 楊樂平，李海濤． LabVIEW程序設計與應用．電子工業(yè)出版社, 2005．[2] 周求湛，等．虛擬儀器與LabVIEW 7 Express程序設計．北京航空航天大學出版社, 2004．[3] 宋愛國，劉文波，王愛民．測試信號分析與處理．機械工業(yè)出版社，2006．[4] 姜建國，曹建中，高玉明．信號與系統(tǒng)分析基礎．清華大學出版社，2004． [5] 陳錫輝．．北京：清華大學出版社，2007．[6] 王磊，陶梅． ．北京：電子工業(yè)出版社，2007．[7]（加）de Vegte V. 數字信號處理基礎. 侯正信，王安國 ，等譯．北京：電子工業(yè)出版社，2003．[8] ChiTsong Chen. Digital Signal Processing:Spectral Computation and Filter Design．電子工業(yè)出版社，2002．[9]（英）Emmanuel C．lfeachor，Barrie w．Jervis．數字信號處理實踐方法．羅鵬飛，楊世海，等譯．電子工業(yè)出版社，2004．[10] 秦樹人．虛擬儀器．中國計量出版社，2004．[11] 胡昌華, 張軍波, 夏軍, 等. 基于MATLAB 的系統(tǒng)分析與設計—小波分析. 西安: 西安電子科技大學出版社, 2000. [12] 張凱，周陬，郭棟．LabVIEW虛擬儀器工程設計與開發(fā)．國防工業(yè)出版社，2004．心得體會 在這次設計中，充分運用課堂中學習到的知識，在設計的過程中對LabVIEW軟件更加了解與熟練，雖然課堂學的東西遠遠不能滿足實際要求，但至少使自己學到一些知識。由于知識掌握所限，與傳統(tǒng)的示波器相比有些功能無法設計與實現，設計出來的虛擬示波器只可以實現示波器的一部分功能。通過這次設計，我更加明白理論與實際的差距，我們應該多動手，多思考，提高自己的實踐動手能力。23
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