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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。

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