基于LabVIEW 的数字滤波器设计实例IIR FIR

基于LabVIEW的多通道FIR数字滤波器辅助设计摘要:本文介绍一种基于LabVIEW的快速有效地设计具有线性相位FIR数字滤波器的方法,设计了Lowpass、Highpass、Bandpass、Bandstop四种常规类型的滤波器,Equi-ripple FIR和Window FIR两种拓扑结构,滤波器的阶次设为任意可选。

通过验证,在数字信号滤波器设计中起到了极其重要辅助作用。

关键词:FIR数字滤波器LabVIEW 多通道1 引言在信号处理中,滤波占有十分重要的地位,滤波器是保留输入信号中的有用信息,滤出不需要的信息,从而达到信号的检测、提取、识别等不同的目的。

数字滤波与模拟滤波相比有很多优点,它除了可避免模拟滤波器固有的电压漂移、温度漂移和噪声等问题外,还能满足滤波器对幅度和相位的严格要求。

虚拟仪器把计算机技术、电子技术、传感器技术、信号处理技术、软件技术结合起来,除继承传统仪器的已有功能外,还增加了许多传统仪器所不能及的先进功能。

虚拟仪器充分利用计算机丰富的软硬件资源,突破了传统仪器在数据处理、表达、传送以及存储方面的限制。

把虚拟仪器应用到信号处理中,大大降低了设计开发的难度。

2 FIR数字滤波器2.1 数字滤波器数字滤波器的功能是把输入序列通过一定的运算变换成输出序列数字滤波器,也就是对输入信号进行滤波,而不同的运算处理方法决定了滤波器的实现结构不同。

滤波器用N阶差分方程表示为2.2 虚拟仪器LabVIEW[1]作为目前国际上唯一的编译型图形化编程语言,把复杂、繁琐、费时的语言编程简化成用菜单或图标提示的方法选择功能,使用线条把各种功能连接起来的简单图形编程方式。

是指通过应用程序将计算机与功能化模块结合起来,用户可以通过友好的图形界面来操作这台计算机,就像在操作自己定义、自己设计的仪器一样,从而完成对被测量的采集、分析、处理、显示、存储和打印。

虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板,以多种形式表达输出检测结果:利用计算机强大的软件功能实现信号运算、分析和处理;利用I/O接口设备完成信号的采集和与调试,从而完成各种测试功能的计算机测试系统。

目录1 技术指标 (1)1.1 数字滤波器的性能要求 (1)1.2 虚拟仪器方案 (1)2 基本原理 (2)2.1 LabVIEW软件主要功能和特点 (2)2.2 数字滤波器功能简介 (2)2.2.1 带通，带阻与过渡 (3)2.2.2 带通纹波和带阻衰减 (4)2.3 数字滤波器的实现 (4)3 建立模型描述 (4)3.1 前面板的设计 (5)3.2 流程图的设计 (6)4 总结分析 (7)4.1 影响滤波器因素分析 (7)4.2 巴特沃斯滤波器与切比雪夫滤波器的性能比较 (8)5 心得体会 (9)6 参考文献 (10)基于LABVIEW的虚拟数字滤波器设计1 技术指标基于LABVIEW的虚拟数字滤波器设计（利用LABVIEW设计一个数字滤波器，可以实现IIR、FIR等数字滤波功能，参数可调）。

1.1 数字滤波器的性能要求数字滤波器要求是实现对信号的滤波、提取、增强信号的有用分量、削弱无用的分量。

它是一种选频装置，它给一个或几个频率范围内的电信号给以很小的衰减，使这部分信号能顺利通过，对其他频带内的信号给以很大的衰减，从而尽可能阻止这部分信号的通过。

从实现的网络结构或从单位脉冲响应分类，数字滤波器可以分为无限脉冲相应滤波器（Infinite impulse respose，IIR）和有限脉冲相应滤波器（Finite impulse respose，FIR）。

1.2 虚拟仪器方案图1 一般虚拟仪器的设计方案LabVIEW8.5具有强大的数据处理能力，包括信号的产生、数据信号处理、测量、数据滤波、概率统计、线性代数、曲线拟合、数值分析等多种软件分析功能。

它使用可视化技术建立人机界面，提供了许多仪器面板中的控制对象，如表头、旋钮、开关及坐标平面图等。

由于虚拟仪器的测试功能、面板控件都实现了软件化，任何使用者都可通过修改虚拟仪器的软件来改变它的功能和规模，这充分体现了软件就是仪器的设计思想。

2基本原理下面简述各个功能模块的性能指标2.1 LabVIEW软件主要功能和特点LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）即实验室虚拟仪器工程平台，是由美国国家仪器NI（National Instrument）公司推出的世界上第一个采用图形化编程技术的面向仪器的32位编译型程序开发系统。

基于labview的滤波器的设计一、实验名称基于labview声卡的数据采集精品实验二、实验类型设计性试验三、实验内容运用数字信号处理及相关专业知识设计一个基于LabVIEW的虚拟仪器，采集一个信号，对其进行FIR滤波，将滤波后的波形输出并分析结果。

四、.课题的依据和意义随着信息技术和计算机技术的高速发展，数字信号处理作为一门新兴的学科，其重要性逐渐在各个应用领域中体现出来。

本课题是采用虚拟仪器的设计方法对离散信号与系统进行分析与处理，利用LABVIEW这一强大的虚拟仪器开发工具，设计相关的虚拟仪器，实现相关的功能。

在虚拟仪器软件平台LABVIEW上构建的虚拟仪器滤波器实现系统充分发挥了虚拟仪器的优势。

其设计思想有广泛的应用范围。

虚拟仪器技术的出现彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式，给用户一个充分发挥自己才能想象力的空间。

用户可以根据自己的要求，设计自己的仪器系统，满足多样的应用需求。

虚拟仪器是全新概念的最新一代测量仪器。

自1987年诞生以来，这一技术与前几代测试仪器相比，以前所未有的速度迅猛发展。

虚拟仪器的功能与计算机技术同步发展。

这是因为计算机是虚拟仪器的核心设备，该仪器的功能是通过软件仿真实现的。

它将传统仪器由硬件电路实现的数据分析处理与显示功能，改由功能强大的计算机来执行。

当计算机与适当的I/O接口设备完毕，虚拟仪器的硬件平台就被确定，此后软件就成为仪器的关键，也就是“软件就是仪器”之说的来由。

这意味着只要按照测量原理，采用适当的信号分析技术与处理技术，编制某中测量功能的软件就可构成该种功能的测试仪器。

虚拟仪器发展的特点是它的队伍宏大，规模壮阔。

如果建立了虚拟仪器平台，那么只要按照测量原理，借助信号分析与处理技术编制软件程序，就能自己设计建造自己的测试仪器。

五、虚拟仪器和LabVIEW技术的介绍本文所选的软件LABVIEW是美国NI仪器公司的创新软件产品，LABVIEW是应用最广泛发展最快功能最强的图形化软件开发环境。

数字信号处理实验报告实验四IIR数字滤波器设计及软件实现(一) FIR数字滤波器设计及软件实现（二）2018 年 11 月 28 日一、实验目的(实验4_1)（1）熟悉用双线性变换法设计IIR数字滤波器的原理与方法；（2）学会调用MATLAB信号处理工具箱中滤波器设计函数（或滤波器设计分析工具fdatool）设计各种IIR数字滤波器，学会根据滤波需求确定滤波器指标参数。

（3）掌握IIR数字滤波器的MATLAB实现方法。

（4）通过观察滤波器输入输出信号的时域波形及其频谱，建立数字滤波的概念。

（实验4_2）（1）掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。

（2）掌握用等波纹最佳逼近法设计FIR数字滤波器的原理和方法。

（3）掌握FIR滤波器的快速卷积实现原理。

（4）学会调用MATLAB函数设计与实现FIR滤波器。

二、实验原理与方法（实验4_1）设计IIR数字滤波器一般采用间接法（脉冲响应不变法和双线性变换法），应用最广泛的是双线性变换法。

基本设计过程是：①先将给定的数字滤波器的指标转换成过渡模拟滤波器的指标；②设计过渡模拟滤波器；③将过渡模拟滤波器系统函数转换成数字滤波器的系统函数。

MATLAB信号处理工具箱中的各种IIR数字滤波器设计函数都是采用双线性变换法。

第六章介绍的滤波器设计函数butter、cheby1 、cheby2 和ellip可以分别被调用来直接设计巴特沃斯、切比雪夫1、切比雪夫2和椭圆模拟和数字滤波器。

本实验要求读者调用如上函数直接设计IIR数字滤波器。

本实验的数字滤波器的MATLAB实现是指调用MATLAB信号处理工具箱函数filter对给定的输入信号x(n)进行滤波，得到滤波后的输出信号y(n）。

3、实验内容及步骤（实验4_1）（1）调用信号产生函数mstg产生由三路抑制载波调幅信号相加构成的复合信号st，该函数还会自动绘图显示st的时域波形和幅频特性曲线，如图1所示。

由图可见，三路信号时域混叠无法在时域分离。

使用LabVIEW实现数字滤波器的设计引言正常情况下，电力系统中三相电力是对称的，它们之间满足一定的幅值和相位条件；但当负载变化时，系统受到影响，波形会发生畸变。

随着经济的发展，许多非线性电力负荷投入使用，使电网中谐波分量猛增，而电力系统微机保护和二次控制中，很多信号的处理与分析是基于基波和某些整次谐波的，因此，滤波器一直是电力系统二次装置中的关键部件。

目前，微机保护和二次信号处理软件主要采用数字滤波器。

传统的数字滤波器设计使用繁琐的公式计算，改变参数后需要重新计算，在设计滤波器尤其是高阶滤波器时工作量很大。

利用LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器工作平台）使用G 语言（Graphics Language，图形化编程语言）编程，可以快速有效地实现数字滤波器的设计与仿真。

由于G 语言编程具有诸多优点，因此基于LabVIEW 设计的数字滤波器具有高效、灵活、界面友好、集成性强、费用低、用户自定义功能强等诸多优点[1]。

1. 数字滤波器及其传统设计方法1.1 数字滤波器概述滤波器是一种使有用频率信号通过同时抑制（或大为衰减）无用频率信号的装置。

工程上常将它用于信号处理、数据传送和抑数字滤波器是数字信号分析中的重要组成部分，它的输入和输出信号都是离散的，与模拟滤波器相比，它具有准确度和稳定性高，系统函数容易改变，灵活性高等优点，因而数字滤波器在工程中得到了广泛的应用[2]。

数字滤波器有多种分类，按频率特性分类可以分为：高通、低通、带通、带阻；按数字滤波器冲激响应的时域特征分类可以分为：有限冲激响应滤波器（finite impulse response, FIR）和无限冲激响应滤波器（infinite impulse response, IIR）。

FIR 滤波器的冲击响应h(n) 是有限序列，IIR 滤波器的冲击响应h(n) 是无限序列的。

摘要随着微电子集成技术和微计算机技术的飞速发展，数字滤波器作为一种信号处理的重要测试仪器得到了更快的发展，不仅其功能越来越强、精度越来越高，而且外形越来越美观。

但现有的数字滤波器价格普遍偏高，使其应用受到一定限制。

充分利用虚拟现实技术研究功能强大、性价比高的虚拟数字滤波器，使之更好地满足实际应用的需求，具有很好的现实意义。

本文利用功能强大的图形化虚拟仪器开发平台LabVIEW并通过分析数字滤波的基本理论及所涉及到的各种滤波算法，在此基础上进行了虚拟数字滤波器（巴特沃斯数字滤波器演示仪)的软件设计。

通过在演示仪上“滤波器参数设置”，实现低通、高通、带通、带阻滤波器并通过观察“滤波效果演示图”、“滤波前和滤波后信号幅频特性图”和“滤波器幅频特性图”以及滤波前后的信噪比和失真度，了解滤波器的特性与功能，选取最优的滤波参数。

最后对虚拟滤波器进行了实验，实验结果达到了预先的设计要求。

关键字：虚拟仪器,LabVIEW,数字滤波器ABSTRACTWith the rapid development of microelectronics integration technology and micro computer technology, digital filters, as a kind of signal processing important test instrument get faster development, not only the function is more and more strong, precision more and more high, and the appearance more and more beautiful . However, the current digital filter prices are generally high, making it subject to certain restrictions in application.Make full use of the virtual reality technology to develop cost-effective virtual digital filter which can better meet the needs of practical application, has the very good practical significance.In this paper, by a powerful graphical development platform LabVIEW virtual instrument and analyzing the basic theory of digital filtering and involved a variety of filtering algorithms ,We can make the software design of virtual of digital filter (Butterworth digital filter Demonstrator) B y a "filter parameter" for low pass, high pass, band pass, band stop filter on the demonstrator and through the observation "filtering demo map", " the before and after filtering signal amplitude-frequency characteristics map" and "the amplitude-frequency characteristic map" and the signal to noise ratio before and after filtering and distortion ,we can understand the features and functions of the filter and select the optimal filter parameters. Finally, a virtual filter of the experimental results can meet the pre-design requirements.KEY WORDS: Virtual Instruments, LabVIEW, digital filter目录1绪论 (1)1.1虚拟仪器的概述 (1)1.1.1虚拟仪器概念 (1)1.1.2虚拟仪器的现状 (1)1．1.3虚拟仪器与传统仪器的对比 (3)1.2课题研究的背景和意义 (3)1.3本课题研究的主要内容 (4)2数字滤波器 (5)2.1数字滤波器简介 (5)2.1.1滤波及数字滤波器 (5)2.1.2数字滤波器的分类 (5)2.2数字滤波器的基本原理 (7)2.2.1FFT算法和数字滤波理论基础 (7)2.2.2IIR数字滤波器算法 (8)3基于LABVIEW的巴特沃斯数字滤波器演示仪的设计 (11)3.1虚拟数字滤波器的总体设计思路 (11)3.2虚拟数字滤波器的功能 (11)3.3虚拟数字滤波器的软件实现 (11)3.3.1虚拟仪器的开发平台LABVIEW简介 (11)3.3.2巴特沃斯数字滤波器演示仪的设计 (15)4虚拟数字滤波器的调试及结果分析 (23)4.1虚拟数字滤波器的仪表功能 (23)4.2程序的调试 (23)4.3实验总结与思考 (38)5结论与展望 (39)致谢 (41)参考文献 (43)附录 (45)1绪论1.1虚拟仪器的概述1.1.1虚拟仪器概念英国国家物理实验室(NPL)的定义：虚拟仪器是在通用计算机(如PC机、Mac 或工作站)中加上软件和或硬件，并使用计算机屏幕提供仪器虚拟界而的可重用测量仪器。

北京信息科技大学基于LabVIEW的虚拟仪器设计结课报告题目：基于Labview的数字IIR虚拟滤波器的设计班级：学号：姓名：电话：成绩：基于Labview的数字IIR虚拟滤波器的设计1.虚拟仪器系统功能描述背景：Labview简介LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制。

LabVIEW 集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。

它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。

这是一个功能强大且灵活的软件。

利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。

传统文本编程语言根据指令的先后顺序决定程序执行顺序，但LabVIEW 则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI 及函数的执行顺序。

LabVIEW 提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。

用户界面在LabVIEW 中被称为前面板。

使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。

这就是图形化源代码，又称G 代码。

LabVIEW 的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图。

意义：数字滤波器是数字信号分析中的重要组成部分，它实现对信号的滤波、提取、增强信号的有用分量、削弱无用的分量。

经典滤波器的特点是输入信号中的有用的频率成分和希望滤除的频率成分各占有不同的频带，通过一个合适的选频滤波器达到滤波目的。

但如果信号和干扰的频率相重叠，那么经典滤波器将无能为力，这时需要采用现代滤波器，如维纳滤波器、卡尔曼滤波器、自适应滤波器等。

从实现的网络结构或从单位脉冲响应分类，数字滤波器可以分为无限脉冲相应滤波器(Infinite impulse respose，IIR)和有限脉冲相应滤波器(Finite impulse respose，FIR)。

基于LabVIEW 的数字滤波器设计实例IIR FIR目前，微机保护和二次信号处理软件主要采用数字滤波器。

传统的数字滤波器设计使用繁琐的公式计算，改变参数后需要重新计算，在设计滤波器尤其是高阶滤波器时工作量很大。

利用LabVIEW（Laboratory Virtual INSTRUMENT Engineering Workbench，实验室虚拟仪器工作平台）使用G 语言（Graphics Language，图形化编程语言）编程，可以快速有效地实现数字滤波器的设计与仿真。

由于G 语言编程具有诸多优点，因此基于LabVIEW 设计的数字滤波器具有高效、灵活、界面友好、集成性强、费用低、用户自定义功能强等诸多优点[1]。

1. 数字滤波器及其传统设计方法1.1 数字滤波器概述滤波器是一种使有用频率信号通过同时抑制（或大为衰减）无用频率信号的装置。

工程上常将它用于信号处理、数据传送和抑数字滤波器是数字信号分析中的重要组成部分，它的输入和输出信号都是离散的，与模拟滤波器相比，它具有准确度和稳定性高，系统函数容易改变，灵活性高等优点，因而数字滤波器在工程中得到了广泛的应用[2]。

数字滤波器有多种分类，按频率特性分类可以分为：高通、低通、带通、带阻；按数字滤波器冲激响应的时域特征分类可以分为：有限冲激响应滤波器（finite impulse response, FIR）和无限冲激响应滤波器（infinite impulse response, IIR）。

FIR 滤波器的冲击响应h(n) 是有限序列，IIR 滤波器的冲击响应h(n) 是无限序列的。

数字滤波器的差分方程可以用下式表示：式中，x(n) 为输入序列，y(n) 为输出序列，k a 、k b 分别为输出、输入序列的系数。

数字滤波器对应的传递函数为：当k a 不全为0 时，为IIR 滤波器；当k a 全为0 时，为FIR 滤波器。

从性能上看，FIR 滤波器和IIR 滤波器各有优点：FIR 滤波器可以得到严格的线性相位；但是需要较多的存储器和较长的运算，成本比较高，信号延时也较大。

目录1．LABVIEW相关简介 (1)虚拟仪器概念 (1)虚拟仪器的工作原理 (1)Lab VIEW介绍 (2)2．数字滤波器的原理 (4)几种基本的滤波器类型介绍 (4)数字滤波器 (4)数字滤波器的分类 (5)3.滤波器方案设计及实现 (6)4.调试过程及结果 (8)低通滤波功能 (8)高通滤波功能 (10)其他类型滤波器 (12)5.心得体会 (12)6.参考文献 (13)基于LABVIEW的虚拟数字滤波器设计1．LabVIEW相关简介虚拟仪器概念传统仪器一般是一台独立的装置，从外观上看，它是一般由操作面板、信号输入端口、检测结果输出这几个部分组成。

操作面板上一般有一些开关、按钮、旋钮等。

检测结果的输出方式有数字显示、指针式表头显示、图形显示及打印输出等。

而所谓的虚拟仪器，就是在通用的计算机平台上定义和设计仪器的功能，用户操作计算机的同时就是在使用一台专门的电子仪器。

虚拟仪器以计算机为核心，充分利用计算机强大的图形界面和数据处理能力，提供对测量数据的分析和显示功能。

虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。

用户可以随心所欲地根据自己的需求，设计自己的仪器系统，满足多种多样的用户需求。

如果在计算机内插上一块数据采集卡，就可以把传统仪器的所有功能模块都集成在一台计算机中了。

而软件就成为了虚拟仪器的关键，任何一个使用者都可以通过修改虚拟仪器的软件来改变它的功能，这就是美国NI公司“软件就是仪器”一说的来历。

影响最大的虚拟仪器编程语言是美国NI公司的Lab VIEW 和Lab Windows/CVI。

本次设计即要用到Lab VIEW。

虚拟仪器的工作原理虚拟仪器以透明的方式把计算机资源和仪器硬件的测试能力结合起来。

与传统仪器一样，虚拟仪器同样划分为数据采集与控制、数据分析与处理、结果表达三大功，实现了仪器功能的运作。

虚拟仪器的功能模块如图 1 所示。

虚拟仪器用各种图标或控件来虚拟传统仪器面板上的各种器件。

目录摘要 (1)Abstract (2)第一章虚拟仪器 (3)1.1引言 (3)1.2 虚拟仪器的概念 (4)1.3 虚拟仪器的工作原理 (5)1.4 虚拟仪器的设计与实现步骤 (5)1.4.1 前面板的设计 (5)1.4.2 流程图的设计 (6)第二章滤波器 (7)2.1 滤波器的简单介绍 (7)2.2 数字滤波器的分类 (7)2.2.1 按冲激响应h(n)的长度分类 (7)2.2.2 按有无递归结构分类 (8)2.2.3 按频域特点分 (8)2.3 数字滤波器的一般分析、设计方法 (8)2.4 数字滤波器的主要性能指标 (10)第三章设计实现 (13)3.1 滤波器及Lab VIEW实现 (13)3.2 在labVIEW中设计滤波器 (13)3.3调试过程及结果 (15)3.3.2 高通滤波功能 (18)3.3.3 其他类型滤波器 (20)总结与展望 (21)参考文献 (23)致谢 (24)摘要随着电子技术和计算机技术的快速发展以及价格不断下降，传统的电子技术设计观念，使原来需硬件完成的功能，现在能由软件实现。

例如仪器面板和数字滤波等，实现硬件软件化。

而不少硬件难以实现的功能，例如复杂的信号分析，数据统计和三维图像显示等，在计算机中则较容易实现。

在市场的需求和相关技术支持下，促使了基于个人计算机的测控仪器——虚拟仪器的发展。

虚拟仪器利用计算机强大的处理能力，使得它成为了一种很好的工具，其应用范围也越来越广泛。

与传统仪器相比，虚拟仪器在智能化程度、处理能力和可操作性等方面均具有明显的技术优势。

本文设计的虚拟数字滤波器的系统工作原理是，对模拟信号进行数据采集后，根据使用者的不同要求由软件对数据进行相应的分析、处理，并在屏幕上显示处理结果。

本设计所采用的软件是美国NI公司推出的LabView。

LabVIEW是一种基于图形化编程语言的开发环境，具有十分强大的数据库。

它为虚拟仪器设计者提供了一个便捷、轻松的设计环境。

摘要数字滤波器分为无限脉冲响应数字滤波器(IIR)和有限脉冲响应数字滤波器(FIR)，FIR数字滤波器在语音、图像、数字通信系统和计算机领域信号处理中有着广泛的应用。

论文主要研究在Labview环境中实现FIR数字滤波器的设计。

论文重点描述了FIR数字滤波器的原理、方法、设计过程及窗函数法、频率取样法、切比雪夫逼近法等几种常用的设计方法。

分别采用窗函数法、频率取样法、切比雪夫逼近法设计FIR数字滤波器，通过对几种设计方法的比较，得出了各自的优缺点。

最后对在窗函数法下设计的FIR数字滤波器进行了仿真，得出了正确的仿真图形。

通过对实验的分析，说明论文在几种方法下有效地实现了FIR数字滤波器的设计，所设计的FIR数字滤波器能有效地对含噪信号进行滤波处理。

关键词：FIR数字滤波器；Labview；窗函数法；频率采样法；等波纹切比雪夫逼近法AbstractDigital filter are divided into infinity impulse response digital filter (IIR) and finite impulse response digital filter (FIR), FIR digital filters in phonetics, image, digital communication system and in the field of computer signal processing in a wide range of applications. Thesis mainly realize Labview environment in the design of FIR digital filters.The paper describes the principle of FIR digital filters, methods, design process and window function method, frequency sampling method, chebyshev approximation method of several common design method. The author window function method were used in several different window function including rectangular window, han ning window, Kaiser window, Blake mann window and frequency sampling method, chebyshev approximation method realizes the FIR digital filters and the conclusion that various methods of FIR digital filters the frequency response of graph, through the comparison of several design method, it is concluded that the respective advantages and disadvantages. Finally in window function method to design of FIR digital filters under simulated, obtained the correct the simulation.Through the analysis of experiment in that paper, several methods efficiently implemented under the design of FIR digital filters, the design of FIR digital filters can effectively to signal with noise filtering processing.Keywords: FIR digital filters; Labview; window function method; frequency sampling method ; corrugated chebyshev approximation method目录第1章绪论 0 0研究现状及内容 0本文章节安排 (1)第2章虚拟仪器介绍 (1) (1)L ABVIEW简介 (2)L AB VIEW程序设计滤波器的优点 (2)小结 (2)第3章数字滤波器原理 (3)数字滤波器的概念 (3) (3)数字滤波器的设计方法 (4)FIR数字滤波器的设计原理 (4) (5)频率采样法 (6) (6) (8)第4章基于L AB VIEW的数字滤波器的设计 (8) (8) (9) (14) (20) (23)第5章总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)1 绪论目前，数字滤波器广泛应用于各种数字信号处理系统中如在通信、图像编码、语音编码、雷达等众多领域中有着广泛的应用。

基于LabVIEW的数字滤波器的设计
周伟林;杨华勇;李清峰
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2006(022)013
【摘要】LabVIEW是图形化虚拟仪器编程语言,它具有强大的数字信号处理功能.本文介绍了基于LabVIEW的数字滤波器的设计,它集FIR和ⅡR滤波器于一身,并且FIR滤波器的窗函数、ⅡR滤波器的模拟滤波器原型及滤波器的参数都很容易通过前面板来改变.仿真表明,所设计的数字滤波器滤波效果良好.
【总页数】2页(P163-164)
【作者】周伟林;杨华勇;李清峰
【作者单位】410205,长沙,湖南商学院计电系;410073,长沙,国防科技大学光电工程学院;410205,长沙,湖南商学院计电系
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于LabVIEW的低通数字滤波器设计 [J], 孙长海;金志明;李维江;郑薇;李希元
2.基于LabVIEW的数字滤波器示教软件设计 [J], 王捷;关成准;关成斌
3.基于LabVIEW的数字滤波器设计 [J], 徐晓龙;党楠
4.基于LabVIEW在虚拟数字滤波器设计中的应用 [J], 张美志
5.基于LabVIEW的数字滤波器设计与实现 [J], 陈亮
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于LabVIEW的FIR数字滤波器设计介绍一种基于LabVIEW 快速有效地设计常规FIR 数字滤波器的方法，并给出了设计实例。

因可以随时对比设计要求调整参数，故有利于滤波器设计的最优化。

关键词：FIR 数字滤波器；LabVIEW；程序设计Shanghai 200093, China)一个截止频率为ωc(rad/s)的理想数字低通滤波由式(1)和(2)可以看出，这个滤波器在物理上是不可实现的，因为冲激响应具有无限性和因果性。

为了产生有限长度的冲激响应函数，我们取样响应为h(n)，长度为N，其系数函数为H(z)：用h(n)表示截取hd(n)后冲激响应，即h(n)=hd(n)W(n)，式子中W(n)为窗函数，长度为N。

当τ=(N- 1)/2 时，截取的一段h(n)对(N-1)/2 对称，可保证所设计的滤波器具有线性相位。

一般来说，FIR 数字滤波器输出y(n)的Z 变换形式Y(z)与输入x(n)的Z 变换形式之间的关系如下：实现结构如图1 所示。

从上面的Z 变换和结构图可以很容易得出FIR 滤波器的差分方程表示形式。

对式(4)进行反Z 变换，可得：LabVIEW 7.1 版本中，有两个子模板涉及信号处理，分别是Analyze 子模板和Mathematics 子模板。

进入Functions 模板Analyze 中的Signal Processing 子模板，见图2。

VI 对于其参数在帮助中都有详细的说明，并且还有相关的例子。

2.2 前面板的设计结合滤波器的形成原理，把滤波器类型分为低通，高通，带通和带阻，由于低通和高通只需要求截止频率，而带通和带阻需要上下截止频率，故把这四个类型分开设计。

显示幅值，相位和相关系数。

如果设计的滤波器符合要求，可以把这个相关系数存盘，以便写成滤波器的形式。

具体的前面板程序见图5。

本例中，首先在Filter Type 中选择Bandpass(带通滤波器)；接着在Window 选项中选取Hamming；在Order 项中输入31；在采样频率中输入1000；由于采用窗函数法设计，只需给。