实验二滤波器设计

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1、南昌丸学卖验掖告学生姓名：我要长肉学号：6103413010专业班级：牛物医学工程131班实验类型：口验证□综合■设计口创新实验日期：实验成绩：实验二滤波器设计一、实验目的1、了解LabVIEW编程所需的基础知识，学习LabVIEW的基木使用方法；2、复习数字信号处理的所学知识，运用LabVIEW设计一个虚拟的数字滤波器，使其能产生基本的带有噪声的模拟信号，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、给岀毎种滤波器的幅频特性；三、实验原理

2、1、实验基本原理：滤波器可以用描述线性时不变系统的输入输出关系的数学函数来表示，如图所示。滤波器的特性最容易通过它的频域形状来描述。下图中给出了最常用滤波器的形状。理想滤波器的形状是理想矩形。这种理想滤波器是不可实现的，因为它们的单位冲激响应均是非因果且是无限长的。这里所示的滤波器是非理想滤波器，因为它们的曲线不是理想矩形。滤波器的阶数越高，它的滚降越快，同时也越逼近理想情况。滤波器在某个频率的增益决定了滤波器对此频率输入的放大因子，增益可取任意值。增益高的频率范围，信号可以通过，称之为滤波器的通带;相反，增益低的频率范围，滤波器对信号

3、有衰减或阻塞作用，称Z为滤波器的阻带。增益为最大值的0.707所对应的频率称为滤波器的截止频率。截止频率也经常看到是通带的边缘。增益通常用分贝或dB表示，可以如下计算：增益(dB)=20log(增益)这样，增益为0.707时对应・3dB。因此，截止频率通常也被称为・3dB频率,它们定义了滤波器的带宽，这些频率范围内的信号可以通过。3210006OOFrequencyoO00O0运9雷posePassFitterFr<3Quar»cyblock1QQ76S43210000000000§签(K>)I«qhPassFlltorblodebkx

4、:kpaosblockpa.tiblocXPass(c>BandRaseFitter(<3>BnndStopFiltor图1四种滤波器类型四、实验设计思路我设计的滤波器的模块有信号发牛模块，噪声模块，滤波模块，以及频谱分析模块。实验采用三个不同频率的正弦波叠加在一起，用选择控件进行选择是否加躁功能，然后利用滤波器滤出需要的波形。(1)混合波形的产生：采用三个仿真波形直接生成三个正弦波，用加法将三个波形叠加在一起，牛成混合波形。(2)滤波和频谱分析：采用数字IIR滤波器，设置相应的参数来控制滤波特性:高截止频率、低截止频率、类型和阶数等。

5、(3)是否加躁：用选择控件选择是否加躁，是则加躁，否则直接输出混合波形。(4)采用簇的解除绑定功能，将滤波器信息输出中的幅频响应单独用示波器显刀£出来。五、实验程序图5.1数字IIR滤波器1、前面板图：C.5•0J0.5lDa-dp>ii・】ZC>>MbOXM=2、程序框图DM0.02OXK0£6QR8皿图2前面板图Jl50iiuv.4MibOHi«noHxX«：imiUR£^XtaUBE•«：iSHzdOauina!^MUL»rr.^!6oht

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9、濾皮结果布尔图3程序框图5.2数字FIR滤波器1、前面板OJ阳om303oao.iOR50Q100-01500200Q250Q)000),0"SW叶)■BaomrbBS2、程序框图FS«8®；SO'、三个iBTiWHWln•/1003«H»15OM».230Hx彌个曲；F-«

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11、加躁时滤出波形，图7是加躁吋滤出波形；（高通：低截止频率v高截止频率，例：160Hzvl80Hz）丁22..c.厢04M©>m■御•:'■肿2阳2D«ifcirSAiwus•审^7-iiHUt图6不加躁时滤