平滑滤波器设计应用.docVIP

平滑滤波器设计与应用 摘 要 滤波器是非常重要的电子器件，在做实验、进行产品研制和调试以及系统测试中都是必不可少的。其作用是消除干扰杂讯，将输入或输出经过过滤而得到纯净的信号。平滑滤波器是一种低通滤波器，是在空间域实现的一种滤波器，通过缩小高频，扩大低频去除某些噪声，而且滤波器的阶数越高，值越均匀，滤波效果越好数。基于LabVIEW平台设计的滤波器可以通过面向应用的系统结构，由用户自行设定功能，方便的与网络设备、外设和其它设备连接。滤波器输入输出依据软件产生，使用灵活，便于修改，且成本低廉。 关键词：labview，波形生成，平滑滤波 目 录 1 虚拟仪器概述 1 1.1 虚拟仪器的概念 1 1.2 虚拟仪器的发展 1 1.3 虚拟仪器的特点 2 2 各元件功能介绍 2 3 程序制作 5 2.1 前面板的制作 5 2.2 程序框图制作 5 4 软件打包 7 总 结 9 致 谢 10 参考文献 11 1 虚拟仪器概述 在过去的20年中，PC机应用的迅速普及促进了测试测量和自动化仪器系统的革新，其中最显著的一点就是虚拟仪器概念的出现与发展。虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）是计算机技术、现代测控技术和电子仪器技术相互结合、渗透的产物。他是全新概念的仪器，是对传统仪器概念的重大突破。他的出现促使测量仪器与计算机之间的界限消失，开始了测量仪器的新时代，是仪器领域的一次革命。 1.1 虚拟仪器的概念 所谓虚拟仪器就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟面板、测试功能有软件实现的一种计算机仪器系统。用来完成传统仪器的功能。使用者用鼠标点击虚拟面板，就可以操作这台计算机系统硬件平台，就如同使用一台专用的电测仪器。虚拟仪器的出现，是测量仪器与个人计算机的界限模糊了。 虚拟仪器是利用PC计算机显示器（CRT）的显示功能模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出的检测结果，利用PC计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析、处理，由I/O接口设备完成信号的采集、测量与调理，从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统[1]。 1.2 虚拟仪器的发展 电子测量仪器发展至今，大体经历了四代发展历程。模拟仪器、数字化仪器、智能仪器、虚拟仪器。 第一代：模拟仪器，这类仪器是以电磁感应基本定律为基础的模拟指针式仪表。如指针式万用表、晶体管电压表等。 第二代：数字式仪表，这类仪表目前相当普及，如数字电压表、数字频率计等。这类仪表将模拟信号的测量转化为数字信号的测量，并以数字方式输出最终结果，适用于快速响应和较高准确度的测量。 第三代：智能仪器，这类仪器内置微处理器，既能进行自动测试又具有一定的数据处理能力，可取代部分脑力劳动，所以习惯上称为智能仪器。但是它的功能块全部以硬件（或固化的软件）形式存在的，无论是在开发还是在应用中，都缺乏灵活性。 第四代：虚拟仪器，它是现代计算机技术。通信技术和测量技术相结合的产物，它对传统的仪器概念进行了一次巨大变革，是将来仪器产业的发展的重要方向之一。 1.3 虚拟仪器的特点 独立的传统仪器，例如示波器和波形发生器，价格昂贵，且被厂家限定了功能，只能完成一件或几件具体的工作，因此用户通常都不能对其加以扩展或自定义其功能。仪器的旋钮和开关、内置电路及用户所能使用的功能对这台仪器来说都是独一无二的，另外开发这些仪器必须要用专门的技术和高成本的原部件，从而使他们身价颇高且不易更新，而虚拟仪器测试系统的功能可以由用户根据需要自行设计软件来定义或扩展，而不是只能由厂家事先定义且固定不可改变。这样，用户不必购买多种不同功能的传统仪器，不必购买昂贵的集多种功能于一身的传统仪器，也不必不断购买新的仪器。因为虚拟仪器可与计算机同步发展，与网络及其它周边设备互连，用户只需改变软件程序就可不断赋予它或扩展增强它的测试能力。这就是说，仪器的设计制造不再是厂家的专利。虚拟仪器开创了一起使用者可以成为仪器设计者的时代，这将给仪器使用者带来无尽的收益，而且使用仪器解决方案可以大幅降低资金成本、系统开发成本和系统维护成本，同时还为用户加快产品上市时间并提高产品质量。虚拟仪器的特点可归纳为： 在通用硬件平台确定后，由软件取代传统仪器的硬件来完成仪器的功能。 仪器的功能是根据需要由软件来定义的，而不是实现由厂家定义好的。 仪器性能的改进和功能扩展只需进行相关软件的设计更新，而不需要购买新的仪器。 研究周期较传统仪器大为缩短。 2 各元件功能介绍 图1 图1是，此 图2 图2是，。 图3 图3是，产生 图4 图4是，用于 图5 图5为，用于 图6 图6是， 图7 图7是， 图8 图8是【】， 图9 FFT功率谱连接线 图9是【FFT功率谱】，两个