3.2.1数字滤波器的定义 13

3.2.2数字滤波器的分类及比较 13

3.3滤波器的技术要求 15

3.4IIR滤波器的设计方法 15

3.4.1冲击响应不变法 17

3.4.2双线性Z变换法 19

第四章基于LABVIEW的IIR数字滤波器设计 21

4.1滤波器的设计方案 21

4.2滤波器系统的各个模块设计 21

4.2.1信号生成模块 22

4.2.2滤波器模块 25

4.2.3显示模块 26

4.3实现IIR数字滤波器的总功能 26

4.4信号滤波仿真分析 27

4.4.1不同拓扑结构滤波的比较 27

4.4.2相同拓扑结构不同阶数的比较 32

结论 35

致谢 36

参考文献 37

第一章绪论

1.1课题背景

对于复杂多变的多个参数的测试与测量，传统的测试测量仪器已经满足不了了，这时就需要不断改进与完善测试、测量技术，由此虚拟仪器技术被提了出来，并且在飞速发展，测量仪器的结构和定义皆产生了巨大的变化。

在过去，传统仪器通常是由制造厂商制定标准的，而现在虚拟仪器的出现彻底改变了这一现状，技术人员可以自由定义并且能够自由地在计算机的显示屏上通过点击软件前面板上已经设计好的面板按钮来调节参数，而且能够使用鼠标随意改变相关测试参数，实现不同的测量功能。

虚拟仪器正朝着高精确度、高稳定性和高便捷性的方向飞速前进[1]。虚拟仪器的出现是工业领域的一次意义重大的变革，它的出现，就和计算机出现一样，在教学、国防、生产及全人类的各种社会活动中产生意义深远的影响。

数字滤波和模拟滤波一样，都是信号处理领域的重要构成之一。数字滤波器(DF)的性能与模拟滤波器(AF)的性能相比，存在许多优势，比如:稳定和可靠性很高，系统函数可以改变，灵活程度高，滤波的范围包含低频的分量，它的滤波器种类有很多，便于大规模集成化运用，能够实现很多个通路共用等优点，因而数字滤波器在工程中使用比例很高。对相同阶次的数字滤波器而言，在准确度方面，无限冲击脉冲响应(Infiniteimpulseresponse)滤波器即IIR滤波器拥有比限冲击脉冲响应(Finiteimpulseresponse)滤波器更高的准确度。因此，IIR滤波器受到了科学技术人员的关注，成为了研究的热点。

滤波器作为函数的典型代表和测量仪器，成功地设计了虚拟滤波器的例子可用于其它传统仪器的参考和模仿。它将促进与传统仪器技术，虚拟仪器的思想的融合，为虚拟仪器的发展开辟更广阔的空间[2]。

1.2虚拟仪器的研究现状及未来发展趋势

虚拟仪器技术是在美国诞生的，而且是由美国的NationalInstruments(NI)公司提出的，自从该公司提出此技术后，VI便一直是很多国家和机构研究的重要领域，这些年来大大推动了相关产业的发展。现如今，美国拥有世界上最突出、最先进的虚拟仪器技术，NI公司的LABVIEW软件是突出的代表之一，该公司制造的众多虚拟仪器远销海外，全球有名。其他国家的大型仪器公司也研发了和LABVIEW相似的虚拟仪器开发平台，虚拟仪器正成为一种新兴的朝阳产业。

在国内，虚拟仪器的发展是从借鉴消化国外的虚拟仪器产品开始的。经过几十年的发展，国内对于虚拟仪器的研究也有了突破性的发展进步[3]。目前，虚拟仪器涉及到不同行业，研究成果已被广泛用于测控分析，声波测量，航天船海，机械工程，故障分析，公路交通，医疗，教学等众多领域，可以说，各行各业都离不开虚拟仪器了。

纵观国内外的VI产业，即使很多大型VI制造商纷纷加大了Vi的投入研发力度，但因为虚拟仪器技术所依托的计算机平台仍有很大的局限性，虚拟仪器想要彻底压倒传统仪器，在更多高端领域占据主导，还有很长一段路要走。IVI技术和COM组件技术的迅猛发展，使不同生产商的板卡接口用同一个标准，让软件和硬件互操作有了可能性。可编程元件和信号处理技术的进步，提升了虚拟仪器发展水平，既使广大使用者的需求得到了实现，也减少了仪器开发所需的时间，同时也改善了系统德尔扩展性能。网络化与虚拟系统的融合变得比较普遍，在将来，可以将多个同性能的虚拟仪器融合组成一个更大型化的虚拟系统，达到数据共有的效果，实现更强大的功能，从而更好地帮助科学研究。