件开发环境，常用的有等。

另种是基于图形化语言的软件开发环境，常用的有和。

其中图形化软件开发系统是用工程人员所熟悉的术语和图形化符号代替常规的文本语言编程，界面友好，操作简便，可大大基于的虚拟滤波器设计缩短系统开发周期，深受专业人员的青睐。

虚拟仪器的概念虚拟仪器的概念是由美国国家仪器公司最先提出的。

所谓虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器逻辑分析仪信号发生器频谱分析仪等可集成于自动控制工业控制系统之中可自由构建成专有仪器系统。

虚拟仪器是智能仪器之后的新代测量仪器。

虚拟仪器是基于计算机的仪器。

计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的个重要方向。

粗略的说，这种结合有两种方式。

种方式是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。

随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器的功能也越来越强大。

另种方式是将仪器装入计算机，以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。

虚拟仪器主要是指这种方式。

种典型的虚拟仪器结构如图所示图典型的虚拟仪器结构与传统仪器相比，虚拟仪器在智能化程序处理能力性能价格比可操作性等方面都具有明显的技术优势，具体表现为智能化程度高，处理能力强。

虚拟仪器的处理能力和智能化程序主要取决去仪器软件水平。

用户完全可以根据实际应用需求，将先进的信号处理算法人工智能技术和专家系统应用于仪器设计与集成，从而将智能仪器水平提高到个新的层次。

复用性强，系统费用低。

应用虚拟仪器思想，用相同的基本硬件可构造多种不同功能的测试分析仪器，如同个高速数字采样器，可设计出数字示波器逻辑分析仪计数器等多种仪器。

这样形成的测试仪器系统功能更灵活系统费用更低。

通过与计算传感器信号调理器数据采集卡传感器应用软件计算机被测对象基于的虚拟滤波器设计机网络连接，还可实现虚拟仪器的分布式共享，更好地发挥仪器的使用价值。

可操作性强。

虚拟仪器面板可由用户定义，针对不同应用可以设计不同的操作显示界面。

使用计算机的多媒体处理能力可以使仪器操作变得更加直观简便易于理解，测量结果可以直接进入数据库系统或通过网络发送。

测量完后还可以打印，显示所需的报表或曲线，这些都使得仪器的可操作性大大提高。

虚拟仪器的工作原理虚拟仪器以透明的方式把计算与传统仪器样。

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机资源和仪器硬件的测试能力结合起来，实现了仪器功能的运作。

虚拟仪器的功能模块如图所示。

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。

由各种开关图标实现仪器电源的通断由各种按钮图标来设置被测信号的放大倍数通道等参数由各种显示控件以数值或波形的方式显示测量或分析结果由计算机的鼠标和键盘操作来模拟传统仪器面板上的实际操作以对图形化软件流程图的编程来实现各种信号测量和数据分析功能。

图虚拟仪器的功能模块虚拟仪器的设计与实现步骤前面板的设计前面板用于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真实滤波器的前面板。

由于虚拟采集器串口仪器仪器仪器仪器数字滤波统计分析信号处理磁盘复制文件图形用户接口网络传输基于的虚拟滤波器设计面板直接面向用户，是虚拟滤波器控制软件的核心。

在设计这部分时，主要考虑界面美观操作简洁，用户能通过面板上的各种按钮开关等控键来控制虚拟滤波器的工作。

实际中的待测信号可以由数据采集卡实时采集滤波，也可以由数据采集卡采集后保存为所能够识别的文件形式，之后再由进行分析滤波。

在这里用基本的信号正弦波，余弦波，方波，锯齿波来模拟原始信号。

程序采用窗函数法的计算流程，将窗函数与需要滤波的信号进行卷积实现信号的滤波。

使用者可对原始信号，噪声信号和滤波器参数进行设置。

原始信号的波形图，滤波的结果都可得到实时显示。

这样，在程序成功的运行后就可以从显示区得到结果，使结果更为直观的反映出来。

流程图的设计框图程序是由节点端点图框和连线四种元素构成的。

节点类似于文本语言程序的语句函数或者子程序。

框图中的每个对象端点与前面板上的对象控制或显示对应。

不同的线型代表不同的数据类型，在彩显上，每种数据类型还以不同的颜色予以强调。

基于的虚拟滤波器设计第二章滤波器滤波器的简单介绍在无线电通信非电量及微弱信号检测电视接收机自动控制等电路中，所能接收到的信号通常都是很微弱的，且其中还湿杂有无用或有害的信号，这对电路的正常工作将会造成影响。

为了消除这种影响，就需要用滤波器，便有用信号频率能比较顺利地通过，而将无用及有害的信号滤掉，或让它们受到较大的衰减。

用电感器和电容器所组成的滤波器属无源滤波器，具有成本低电路简单的特点。

按工作频率的范围，可分为低通滤波器高通滤波器及带通滤波器。

低通滤波器只有低频信号能通过而高频信号不能通过高通滤波器只有高频信号能通过而低频信号不能通过带通滤波器只有个通频带范围内的信号能通过，而在此之外的其他频率的信号不能通过。

滤波器可广义地理解为个信号选择系统。

它让些信号成分通过又阻止或衰减另些成分。

在更多地情况下，被窄义地理解为选频系统，如低通高通带通带阻。

频域与时域均衡器也是种滤波器，通信系统的传输媒介如明线电缆等从特性看也是滤波器。

滤波器如系统样可分为三类模拟滤波要的，是测试工程人员的基本功。

滤波器分为模拟滤波器和数字滤波器，分别处理模拟信号和数字信号。

在测试中当然是使用数字滤波器。

由于滤波器的分类方法很多，其参数类型也比较多，所以，在中应用数字滤波器时参数设置比较复杂，使用中需要注意的也比较多，要求对滤波器的基本楷念有个比较清晰的理解。

现在我们首先对滤波器的基本概念作了解，再详细介绍中滤波器的应用。

理想滤波器是个理想化的模型。

个理想滤波器应在所需的带通内幅频特性为常直，相频特性为通过原点的直线在带通外幅频特性直应为零，这样才能使带通内输入信号的频率成分得以不失真地传输，而在带通外的频率成分全部衰减掉。

实际滤波器的特性曲线没有明显的转折点，通频带中幅频特性也并非常数，因此需要用更多的参数来描述实际滤波器的性能，主要参数有纹波幅度，截子频率，宽带，品质等因素。

和其他编程语言样，中提供了许多现成的滤波器模板，合理设置参数即可方便地用来进行信号虑波。

下面我们来了解中的滤波器。

中的滤波器也分成了，波形和基本功能个层次。

其中中的滤波器设置了针对所有类型的滤波器的选项，波形则分成了滤波器和滤波器两个，而在基本功能的子模板中，主要根据滤波器的最佳逼近特性提供了比较丰富的滤波器。

在中设计滤波器利用设计个数字滤波器，可以实现等数字滤波功能，参数基于的虚拟滤波器设计可调。

进行了滤波器的设计。

将两路不同频率的信号先叠加，然后通过滤波，将路信号滤除，而保留有用信号。

叠加即将两个信号相加，用到了个数学公式。

然后信号进入到个选择结构，选择结构中有两路分支，每路分支均有个滤波模块，其中个为滤波器，另个为滤波器，通过按钮可选择或是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。

如图所示为数字滤波器的程序框图。

图滤波器程序框图图中可看出，整个程序处于个大循环中，这样在各时刻，当调整参数时，程序也会即时更新，按停止按钮时，滤波器停止工作。

如图所示为滤波器的前面板，四个波形显示器分别显示不同时刻的波形，而和的滤波参数调整按钮都在显示在面板上，还可以选择滤波器的类型。

通过和滑动选择按钮可先选择所需用的滤波器，然后对相应的滤波器进行设置。

拓扑结构设置，选择滤波器类型，如低通或高通，截止频率设置等待。

基于的虚拟滤波器设计该设计可对任意频率的信号进行滤波，只须滤波前弄清楚待滤波信号的各参数，然后选择合适的滤波器并设置适当的参数即可。

图数字滤波器前面板调试过程及结果现对已设计的滤波器的功能进行验证，看看其是否能完成相应的滤波功能。

现将路的正弦波和路的正弦波进行叠加，然后滤除其中路。

只对低通和高通进行举例验证。

低通滤波功能用低通滤波器将的信号滤除，保留的信号。

用巴特沃斯滤波器，设置为低通类型如图。

基于的虚拟滤波器设计图低通滤波器因为要保留的信号，故截止频率要设置在以上，设置为，调整阶数为阶，其余参数不用设置，则滤波的波形如图所示。

频率幅值截止频率基于的虚拟滤波器设计图低通滤波效果由图观察可知，滤波后的波形跟叠加前的信号波形致，即滤波效果比较理想，被完全保留，而被完全滤除。

当选用滤波器的时候也可以达到理想的效果，如图所示。

基于的虚拟滤波器设计图低通滤波效果其参数如图中参数，拓扑结构为，抽头数，最低通带。

高通滤波功能用高通滤波器将的信号滤除，保留的信号。

用巴特沃斯滤波器，设置为如图所示的高通类型。

图高通滤波器频率幅值最低通带基于的虚拟滤波器设计先选择的巴特沃斯低通滤波器，其参数有低截止频率设置为，阶数设置为阶，滤波效果如图。

图高通滤波器同理可用进行高通滤波，实现比较理想的滤波效果，如图所示。

其参数为最低通带，抽头数。

基于的虚拟滤波器设计图高通滤波器其他类型滤波器经过验证，其他类型的滤波器，如带通和带阻，带通和带阻的功能只须选择适当的拓扑结构，设置适当的滤波参数，均能理想的滤波，在此不叙述。

基于的虚拟滤波器设计总结与展望我在毕业设计的过程中，学习了滤波器的概念及工作原理，阅读了虚拟仪器的相关书籍和资料，在了解了虚拟仪器软件的开发，结合以前学过的滤波器进行了相关的设计，掌握了虚拟仪器的开发流程，熟悉了编译环境，在老师的悉心指导下，做了个简单的滤波器分析在近两个月的学习时间中，我通过自学和同学们的帮助以及查阅资料，我基本上完成了这次强化训练的要求。

最终把滤波器的设计完成。

在整个过程中，学习到了不少新的知识点。

虚拟仪器开发平台是之前不曾接触的软件，在本次设计中，我先花了近两周的时间来学习知识，对其中的各个器件和模块的功能和用法都研究，边学习，边实际操作，很