LabVIEW技术大作业题目：基于LabVIEW的巴特沃斯窗函数滤波器的设计学院：信息与通信工程学院专业：通信工程班级：通信081班学号：2008026121姓名：王美玲虚拟仪器及LabVIEW的相关介绍虚拟仪器（virtualinstrument）是基于计算机的仪器。计算机与仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。这种结合有两种方式，一种方式是将计算机装入仪器，典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能日益强大以及体积的日益减小，这类仪器的功能也越来越强大，目前已经出现含有嵌入式系统的的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机，以通用计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器的功能。虚拟仪主要是这种方式。常见的虚拟仪器组建方案：被测对象信号调理数据采集卡数据处理虚拟仪器面板二、虚拟仪器的特点（1）尽可能采用通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件。（2）可以充分发挥计算机的能力，有强大的数据处理功能，可以创造出强大的仪器。（3）用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统，其研究中涉及的基础理论主要是数据采集和数字信号处理。在这领域中使用比较广泛的计算机语言和开发环境就是美国NI公司的LabVIEW。三、LabVIEW的简介LabVIEW（laboratoryvirtualinstrumentsengineeringworkbench）是一种图形化的编程语言环境，它广泛的被工业界、学术界和研究实验室所接受，被公认是标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW不仅提供了与遵从GPIB，VXI，RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通信的全部功能，还内置了支持TCP/IP，ActiveX等软件标准的数据库函数，而且其图形化的编程界面使编程变得生动有趣。LabVIEW是一个功能强大且灵活的软件。以LabVIEW为代表的图形化语言程序，又称为“G”语言。使用这种语言编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。LabVIEW尽可能利用工程技术人员所熟悉的术语、图标和概念，因而它是一种面向最终客户的开发工具，可以增强工程人员构建自己的科学和工程系统的能力，可以实现仪器编程和数据采集系统提供便捷途径。利用LabVIEW，可以产生独立运行的可执行文件。LabVIEW的真正的32位编译器，像其他软件一样，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux和Macintosh等多种版本。四、基于LabVIEW的巴特沃斯传函数滤波器的设计的系统原理介绍数字信号处理现在已经发展到各个领域都需要的程度，医学、军事、以及工业设计等方面都应用很广泛。在数字信号处理的理论基础上最重要的是滤波的功能。滤波器的种类有许多，根据幅频特性分为低通滤波、高通率波、带通滤波和带阻滤波根据信号不同可以分为数字滤波器和模拟滤波器。根据种类不同，有巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、模拟滤波器和巴塞尔滤波器等。滤波器设计的理论和设计方法已经相当发展的相当成熟，而且有多种典型的模拟滤波器供我们选择，根据自己掌握的知识本次试验采用的是巴特沃斯滤波器，可以实现高通、低通、带通和带阻的滤波的功能。选择巴特沃斯滤波器的原因在于具有单调下降的幅度特性。滤波器都有严格的设计公式、现成的曲线和图表供我们使用，而且所设计的系统函数都满足LabVIEW软件实现条件。试验中试将通过输入的数据与单位脉冲信号通过一个case语句进行巴特沃斯滤波器子VI的处理，再将输出信号进行傅里叶变换，经过数据处理将结果写成实部与虚部结合的形式，其中实部通过case语句中的log函数变换，经过簇的整合输出正确的经过滤波的波形，而虚部则是通过函数经过处理后输出相位波形。通过编入数据存储功能可以使输出滤波波形的数据存储为excel表格的形式表现出来。五、系统各部分的具体分析1、信号滤波过程上图所示的是巴特沃斯滤波器的子VI图标，试验中使用的就是这个VI模块。其中“T”符号代表filtertype，是滤波类型，因为是设计的巴特沃斯滤波器的设计，所以实验中输入的是“Butterworth”“X”符号代表输入信号，即滤波的信号。在这里选择的是单位脉冲信号，单位脉冲信号是较为简单的适合做这个实验的信号输入选择。“fl”符号代表的是frequencylow，即是最低截止频率。可以自主选择最低截止频率的大小，一般选择在100~200Hz之间。“fh”符号代表的是frequencyhigh，即是最高截止频率，本次试验选择在300~500之间。但是“fl”和“fh”的选择范围是很广泛的，为了分析方便，故选择这连个频率范围。“order”符号代表的是阶次。阶次的大小影响着输出的图形的