滤波器设计的实验报告

实验三滤波器设计

一、实验目的：

1、熟悉Labview的软件操作环境；

2、了解VI设计的方法和步骤，学会简单的虚拟仪器的设计；

3、熟悉创建、调试VI；

4、利用Labview制作一个滤波器，实现低通、高通、带通、带阻等基本滤波功能，并调节截止频率实现滤波效果。

二、实验要求：

1、可正弦实现低通、高通、带通、带阻等基本滤波功能，并图形显示滤波前后波形；

2、可调节每种滤波器的上限截止频率或者下限截止频率；

3、给出每种滤波器的幅频特性；

三、设计原理:

1、利用LABVIEW中的数字IIR、FIR数字滤波器实现数字滤波功能，参数可调；

2、将两路不同频率的信号先叠加，然后通过滤波，将一路信号滤除，而保留有用信号，Hz f Hz f 100,2021==；

3、叠加即将两个信号相加，用到一个数学公式；

4、信号进入case 结构，结构中有两路分支，每路分支均有一个滤波模块，其中一个为IIR 滤波器，另一个为FIR 滤波器，通过按钮可选择IIR 或是FIR.每个滤波模块都可通过外部按钮对其参数进行调整，各个过程的波形都用波形图显示出来；

5、将IIR 、FIR 滤波器的“滤波信息”接线端用控件按名称解除捆绑接入波形图，观察波形的幅度和相位；

6、用一个while 循环实现不重新启动既可以改参数。

四、设计流程：

1、前面板的设计：

2、程序框图的设计：

五、实验结果：

1、低通滤波功能：将100Hz的信号滤除，保留20Hz的信号用IIR巴特沃斯滤波器，将低截止频率设置为25Hz。

用FIR滤波器，拓扑类型选择Windowed FIR，将最低通带设置为50。

2、高通滤波功能：将20Hz的信号滤除，保留100Hz的信号

用IIR巴特沃斯滤波器，将低截止频率设置为90Hz。

用FIR滤波器，拓扑类型选择Windowed FIR，将最低通带设置为60。

3、带通滤波功能：将100Hz的信号滤除，保留20Hz的信号

用IIR巴特沃斯滤波器，将低截止频率设置为10Hz，高截止频率设置为40。

用FIR滤波器，拓扑类型选择Windowed FIR，将最低通带设置为10，最高通带设置为26。

4、带阻滤波功能：将100Hz的信号滤除，保留20Hz的信号

用IIR巴特沃斯滤波器，将低截止频率设置为99Hz，高截止频率设置为104。

用FIR滤波器，拓扑类型选择Windowed FIR，将最低通带设置为65，最高通带设置为132。

六、实验小结：

1、通过本次实验让我在前面所学基础上更加深入了对labVIEW的了解，而且除了对不同控件的了解，还学习了使用labVIEW提供的子VI；

2、在本次实验中，实现信号的滤波功能，这些功能在现实生活中都有着实际的应用，这是讲我们所学和生活结合起来，具有实际意义；

3、在实验过程中，对于调节截止频率和通带的过程中，需要一定的耐心，慢慢调整参数，观测幅度的变化使滤波效果达到最佳。