1、南昌大学实验报告学生姓名： 胡文松 学 号： 6103413007 专业班级： 生医131班 实验类型：验证综合设计创新 实验日期： 实验成绩： 综合实验二 滤波器的设计一实验目的1.通过本实验，我们可以了解现代仪器科学与技术的发展前沿，了解 LabVIEW 编程所需的基础知识，学习 LabVIEW 的基本功能和使用方法，复习数字信号处理的所学知识，运用LabVIEW 设计一个虚拟的可实现带通，带阻，高通，低通数字滤波器系统。2.并能使用户通过在前面板调节按钮，变换参数产生想要的滤波器，来对所产生的信号进行滤波，能显示滤波前后的信号、滤波器的幅频特性。3.掌握 FIR 滤波器的基本原理。二实验
2、要求可正弦实现低通、高通、带通、带阻等基本滤波功能，并图形显示滤波前后波形；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；三实验原理按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声；高通滤波器：它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量；带通滤波器：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声；带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。根据滤波器功能不同，经典滤波器可分为四类：低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）
3、和带阻滤波器（BSF）,他们的理想幅频特性如图 2-2 所示。理想幅频特性是指滤波器幅频特性的通带部分和阻带部分是突变的，没有过渡带。它们的单位脉冲响应均是非因果且无限长的，所以理想滤波器往往是不可能实现的，但这些理想滤波器可作为滤波器设计时逼近的准则。另外，数字滤波器的幅频特性是以 为周期，滤波器的低频2处于 的整数倍附近，而高频处于 的奇数倍附近，这与模拟滤波器是有区别2的。模拟滤波器的理想幅频特性如图 2-3 所示。 220()jHe220()je低通高通 220()jHe带通 220()je带阻图 2-2 数字低通、高通、带通、带阻滤波器的理想幅频特性 0()aHj0()aj低通高通0
4、()aHj带通0()aj带阻图 2-3 模拟低通、高通、带通、带阻滤波器的理想幅频特性一般对 IIR 数字滤波器而言，通常只用幅频特性来描述设计的技术指标，对相频特性一般不作要求。若在实际应用中（如语音合成、波形传输、图像信号处理等）对相频特性有较高要求，可设计 FIR 滤波器。由于图 2-2 所示的理想幅频特性不可实现，在设计实际滤波器时，必须设计一个因果可实现的滤波器去逼近图所示的理想幅频特性。实际中通带和阻带中都允许一定的误差容限，通带可以不是完全水平的，阻带也可以不是绝对衰减到零的，且在通带与阻带之间还应设置一定宽度的过渡带 7。下面以数字低通滤波器的幅频特性为例介绍数字滤波器的技术指
5、标： 10.7()jHe 20pcs 通带 过渡带 阻带四实验过程1.原始波形输入部分分别输入三个不同频率的正弦波，这里依次设成 50HZ,100HZ,150HZ.2.FIR 滤波器的类型选择和参数设置。3.实验现象显示部分分别为合成波，滤波后，幅频特性显示三部分4.实验程序框图五实验现象及分析1.低通：设置最低通带为 60可以从幅频特性中看到：高于 100HZ 的部分全部滤除。2 高通：设置最低通带为 130.波形和幅频特性如图所示通过幅频特性可以看到，低于 100HZ 的都被滤去了。3.带通：设置最低通带为 90，最高通带为 110.现象如下根据幅频特性可以看出。低于 50HZ，高于 150HZ 的部分均被滤出。4.带阻：设置最低通带为 40HZ,最高通带为 150现象如下根据幅频特性可以看出：中间部分滤除，只剩下小于 50HZ 和大于 150HZ 两部分。六。实验总结在本次滤波器设计过程中，我收获了很多，首先，又重新复习了高通，低通，带通，带阻等滤波原理。学习了滤波器的概念和工作原理，重点学习了数字滤波器，掌握了 FIR 数字滤波器的设计方法，了解了虚拟仪器的组成和工作原理，掌握了它 LabVIEW 的一些基本的操作方法。
