基于labview的多功能濾波器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(doc畢業(yè)設(shè)計(jì)論文)-展示頁
2025-07-06 17:48本頁面
【正文】 種頻譜分析。我設(shè)計(jì)的濾波器包括FIR濾波器，IIR濾波器以及小波去噪。如圖9為總體設(shè)計(jì)方案的示意圖。然后通過顯示面板來顯示濾波前后的信號(hào)及頻域分析的信號(hào)。這次利用LabVIEW設(shè)計(jì)的濾波器則不需要再靠公式計(jì)算，只要通過在前面板通過下拉菜單進(jìn)行調(diào)解就可以設(shè)計(jì)出最優(yōu)化的濾波器了。我們平時(shí)所要設(shè)計(jì)的數(shù)字濾波器，階數(shù)和類型并不一定是完全給定的，很多時(shí)候都是要根據(jù)設(shè)計(jì)要求和濾波效果不斷的調(diào)整，以達(dá)到設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。通過虛擬濾波器設(shè)計(jì)，可對(duì)虛擬儀器有更深的理解和領(lǐng)悟，也為以后進(jìn)行更進(jìn)一步的研究提供了基礎(chǔ)。關(guān)鍵字：虛擬儀器 ；LabVIEW ；濾波器 ；頻率 1 緒論 LabVIEW是一種基于“圖形”方式的集成化程序開發(fā)環(huán)境，是目前國(guó)際上唯一的編譯型圖形化編程語言，LabVIEW開發(fā)環(huán)境具有一系列優(yōu)點(diǎn)，從流程圖式的編程，不需要預(yù)先編譯就存在語法檢測(cè)和調(diào)試過程使用的數(shù)據(jù)指針，到其豐富的函數(shù)、數(shù)值、信號(hào)處理和設(shè)備驅(qū)動(dòng)等功能，應(yīng)用LabVIEW進(jìn)行濾波器設(shè)計(jì)，效率高，操作簡(jiǎn)單，并能對(duì)誤差精度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，把傳統(tǒng)儀器利用LabVIEW用軟件的方法來實(shí)現(xiàn)，開發(fā)周期短，易于維護(hù)和升級(jí)，可以設(shè)計(jì)出傳統(tǒng)儀器所不能比擬的虛擬儀器，“軟件就是儀器”——這就是虛擬儀器技術(shù)的精髓。在開發(fā)虛擬儀器的同時(shí)，掌握了LabVIEW編程語言，對(duì)虛擬儀器的構(gòu)成、實(shí)現(xiàn)手段和開發(fā)方法有了一定的認(rèn)識(shí)。本文敘述了虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)LabVIEW的特點(diǎn)，并給出了軟件設(shè)計(jì)方案。LabVIEW課程設(shè)計(jì)目 錄摘 要 1 緒論 2 濾波器的總體設(shè)計(jì)方案 2濾波器的各個(gè)模塊的設(shè)計(jì) 3信號(hào)發(fā)生模塊 3濾波去噪模塊 5頻域分析模塊 12 多功能濾波器的仿真 17參考文獻(xiàn) 22心得體會(huì) 22 摘 要目前，在電子測(cè)量和自動(dòng)化控制領(lǐng)域，虛擬儀器技術(shù)取得了巨大的發(fā)展。虛擬儀器是一種功能意義上的測(cè)量和控制儀器，是具有儀器功能的軟件、硬件的組合，從而實(shí)現(xiàn)各種傳統(tǒng)儀器的功能。開發(fā)了基于LabVIEW的多功能濾波器，重點(diǎn)講述了各個(gè)功能模塊的軟件設(shè)計(jì)，并利用該濾波器對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行了濾波和頻譜分析，結(jié)果較為滿意。該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，界面友好，功能多，并有很好的濾波、分析精度等優(yōu)點(diǎn)。虛擬儀器已經(jīng)為越來越多的人所使用和接受，因?yàn)樘摂M儀器系統(tǒng)更快速簡(jiǎn)捷和方便，也可以節(jié)省硬件資源。我的設(shè)計(jì)題目是基于LabVIEW的多功能濾波器設(shè)計(jì)。在這種情況下，濾波器的設(shè)計(jì)就要進(jìn)行大量復(fù)雜的運(yùn)算，單純的靠公式計(jì)算很難在短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)。了解LabVIEW編程所需的基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)習(xí)LabVIEW的基本使用方法，復(fù)習(xí)數(shù)字信號(hào)處理的所學(xué)知識(shí)，運(yùn)用LabVIEW設(shè)計(jì)一個(gè)虛擬的數(shù)字濾波器，使其能產(chǎn)生基本的帶有噪聲的模擬信號(hào)，或是能通過數(shù)據(jù)采集卡采集信號(hào)輸入到微機(jī)里，并能使用戶通過在前面板調(diào)節(jié)按鈕，變換參數(shù)產(chǎn)生想要的濾波器，來對(duì)所產(chǎn)生的信號(hào)或從外界輸入的信號(hào)進(jìn)行濾波，并能對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻域分析。濾波器的總體設(shè)計(jì)方案我設(shè)計(jì)的題目是基于LabVIEW的多功能濾波器設(shè)計(jì)。圖9 總體設(shè)計(jì)示意圖通過軟件LabVIEW設(shè)計(jì)一個(gè)虛擬的數(shù)字濾波器，使其能產(chǎn)生基本的帶有噪聲的模擬信號(hào)，或是能通過數(shù)據(jù)采集卡采集信號(hào)輸入到微機(jī)里，并能使用戶通過在前面板調(diào)節(jié)按鈕，變換參數(shù)產(chǎn)生想要的濾波器，來對(duì)所產(chǎn)生的信號(hào)或從外界輸入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，這里的濾波器可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行選擇，可以找出最適合的濾波器。其中這三大類濾波器分別有一些參數(shù)可調(diào)，例如IIR濾波器濾波的窗函數(shù)。然后通過顯示面板來顯示濾波前后的信號(hào)及頻譜分析的信號(hào)。 信號(hào)發(fā)生模塊信號(hào)發(fā)生模塊是信號(hào)有兩種，一種是通過基本函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生基本波形，包括正弦波、方波、三角波、鋸齒波四種；一種是用戶通過編寫公式來產(chǎn)生想要的波形。其中噪聲的類型有均勻白噪聲、高斯噪聲、周期性隨機(jī)噪聲、泊松噪聲。如圖10是信號(hào)發(fā)生模塊流程圖。根據(jù)奈圭斯特采樣定理，采樣頻率應(yīng)大于或至少等于信號(hào)截止頻率的2倍，以保證數(shù)字化后的信號(hào)數(shù)據(jù)不丟失原信號(hào)的特性。對(duì)同一信號(hào)以不同的采樣率采集得到的結(jié)果是不同的，顯然采樣頻率越高，采集信號(hào)越接近真實(shí)信號(hào)，但是高采樣頻率意味著對(duì)存儲(chǔ)空間和內(nèi)存的更高要求，工程上用到的采樣頻率常常是信號(hào)最高頻率的5～10倍。圖11 輸入信號(hào)參數(shù)選板 濾波去噪模塊圖12 濾波去噪模塊流程圖圖13 濾波參數(shù)選板濾波去噪模塊的流程圖如圖12所示，信號(hào)的濾波去噪就是通過這個(gè)模塊來實(shí)現(xiàn)的。布爾控件下面的叫做菜單下拉列表，是用來選擇濾波器的類型的。其中有三點(diǎn)需要說明一下，一是Case結(jié)構(gòu)，二是LabVIEW調(diào)用Matlab函數(shù)。(1)Case結(jié)構(gòu)是執(zhí)行條件語句的一種方法。從“函數(shù)”選項(xiàng)板的“控
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