电子设计实验

《电子设计实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《电子系统设计与测试》设计报告《电子系统设计与测试》设计报告学号081601001姓名肖飞同组人（左文壮）班级电子Q0841指导教师田浩老师电子工程系-24-《电子系统设计与测试》设计报告评分页评分项满分值实际值总分设计任务（一）整体思路及效果15前面板设计10框图程序15设计报告10设计任务（二）设计思路10作品实现程度15电路设计15设计报告10作品成绩100-24-《电子系统设计与测试》设计报告设计任务书【设计题目】基于LabVIEW的多功能滤波器设计【设计目的】1.锻炼综合运用知识的能力。通过查阅资料，能独立进行虚拟仪器小系统的设计。2.加深对

2、各种滤波器的认识，并对各滤波器的滤波特性有一个更加全面的了解。【设计指标与要求】功能指标要求：各种数字滤波器频率响应特性，及各种数字滤波器性能比较。比如：1.可以调节滤波器的高、低频截止频率，选择滤波器类型；2.输入一个公式信号波形（参数可调），可显示滤波前后的信号波形，可对其进行信号频谱等分析。前面板要求：1.仪器操作均在前面板进行；2.仪器操作方便，人性化设计；3.前面板美观大方。后面板要求：1.设计思路简洁；2.功能完善，达到设计要求；3.布线合理，便于查看。【作品提交要求】1.给出前、后面板设计图；2.写出设计思路和控件采用理由；3.写出系统调

3、试测试报告；4.写出设计心得。-24-《电子系统设计与测试》设计报告正文一关于数字滤波器1.1数字滤波器概述　　滤波器是一种使有用频率信号通过同时抑制（或大为衰减）无用频率信号的装置。工程上常将它用于信号处理、数据传送和抑制干扰等。　　数字滤波器是数字信号分析中的重要组成部分，它的输入和输出信号都是离散的，与模拟滤波器相比，它具有准确度和稳定性高，系统函数容易改变，灵活性高等优点，因而数字滤波器在工程中得到了广泛的应用[2]。数字滤波器有多种分类，按频率特性分类可以分为：高通、低通、带通、带阻；按数字滤波器冲激响应的时域特征分类可以分为：有限冲激响应滤

4、波器（finiteimpulseresponse,FIR）和无限冲激响应滤波器（infiniteimpulseresponse,IIR）。FIR滤波器的冲击响应h(n)是有限序列，IIR滤波器的冲击响应h(n)是无限序列的。　　数字滤波器的差分方程可以用下式表示：　　式中，x(n)为输入序列，y(n)为输出序列，ka、kb分别为输出、输入序列的系数。　　数字滤波器对应的传递函数为：　　当ka不全为0时，为IIR滤波器；当ka全为0时，为FIR滤波器。　　从性能上看，FIR滤波器和IIR滤波器各有优点：FIR滤波器可以得到严格的线性相位；但是需要较多的存

5、储器和较长的运算，成本比较高，信号延时也较大。IIR滤波器可以用较少的阶数获得很高的选择特性，所用存储单元少，运算次数少，效率高的优点；但是相位是非线性的，且选择性越好其相位非线性越严重[3]。1.2数字滤波器的传统设计方法　　数字滤波器的传统设计过程可归纳为以下三个步骤：　　(1)按照实际需要确定滤波器的性能要求。　　(2)用一个因果稳定的系统函数(即传递函数)去逼近这个性能要求。此函数可以分为两类：即IIR传递函数和FIR传递函数。　　(3)用一个有限精度的运算去实现这个传递函数。　　FIR-24-《电子系统设计与测试》设计报告滤波器设计实质是确定

6、能满足要求的转移序列或脉冲响应的常数，设计方法主要有窗函数法、频率采样法和等波纹最佳逼近法等。目前，FIR滤波器设计没有封闭的设计公式。虽然窗函数法对窗口函数可给出计算公式，但计算通带与阻带衰减仍无计算公式。FIR滤波器的设计只有计算程序可循，因此对计算工具要求较高，不用计算机编程一般很难实现。　　IIR滤波器的设计源于模拟滤波器设计，它通过对低通滤波器进行模拟频率变换得到。常用的IIR滤波器有巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、切比雪夫Ⅱ滤波器、椭圆滤波器和贝塞尔滤波器。目前，IIR滤波器的设计可以借助模拟滤波器的成果，有封闭形式的设计公式，对计算工具的

7、要求不高。　　IIR滤波器的设计虽然简单，但脱离不了模拟滤波器的设计模式，主要用于设计低通、高通、带通及带阻滤波器。而FIR滤波器的设计要灵活得多，尤其是频率采样设计法更易适应各种幅度特性和相位特性的要求。1.3基于LabVIEW的数字滤波器设计　1）LabVIEW简介　　LabVIEW是NI（NationalInstrument，美国国家仪器）公司推出的一种基于G语言的虚拟仪器（virtualinstrument，VI）开发工具。LabVIEW编程使用图形化语言，它是非计算机专业人员使用的工具，它为设计者提供了一个便捷、轻松的设计环境，因此，LabV

8、IEW在世界范围内的众多领域如航空、航天、通信、电力、汽车、化学等领域得到广泛应用[4]。La