1.2 數(shù)字濾波器的傳統(tǒng)設計方法

　　數(shù)字濾波器的傳統(tǒng)設計過程可歸納為以下三個步驟：

　　(1)按照實際需要確定濾波器的性能要求。

　　(2)用一個因果穩(wěn)定的系統(tǒng)函數(shù)(即傳遞函數(shù))去逼近這個性能要求。此函數(shù)可以分為兩類：即IIR 傳遞函數(shù)和FIR 傳遞函數(shù)。

　　(3)用一個有限精度的運算去實現(xiàn)這個傳遞函數(shù)。

　　FIR 濾波器設計實質(zhì)是確定能滿足要求的轉(zhuǎn)移序列或脈沖響應的常數(shù)，設計方法主要有窗函數(shù)法、頻率采樣法和等波紋最佳逼近法等。目前，F(xiàn)IR 濾波器設計沒有封閉的設計公式。雖然窗函數(shù)法對窗口函數(shù)可給出計算公式，但計算通帶與阻帶衰減仍無計算公式。FIR 濾波器的設計只有計算程序可循，因此對計算工具要求較高，不用計算機編程一般很難實現(xiàn)。

　　IIR 濾波器的設計源于模擬濾波器設計，它通過對低通濾波器進行模擬頻率變換得到。常用的IIR 濾波器有巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器、切比雪夫Ⅱ濾波器、橢圓濾波器和貝塞爾濾波器。目前，IIR 濾波器的設計可以借助模擬濾波器的成果，有封閉形式的設計公式，對計算工具的要求不高。

　　IIR 濾波器的設計雖然簡單，但脫離不了模擬濾波器的設計模式，主要用于設計低通、高通、帶通及帶阻濾波器。而FIR 濾波器的設計要靈活得多，尤其是頻率采樣設計法更易適應各種幅度特性和相位特性的要求。

　　2 基于LabVIEW 的數(shù)字濾波器設計

　　2.1 LabVIEW 簡介

　　LabVIEW 是NI（National INSTRUMENT，美國國家儀器）公司推出的一種基于G 語言的虛擬儀器（virtual INSTRUMENT，VI）開發(fā)工具。LabVIEW 編程使用圖形化語言，它是非計算機專業(yè)人員使用的工具，它為設計者提供了一個便捷、輕松的設計環(huán)境，因此，LabVIEW 在世界范圍內(nèi)的眾多領域如航空、航天、通信、電力、汽車、化學等領域得到廣泛應用[4]。

　　LabVIEW 有兩個基本窗口：前面板窗口和流程圖窗口。編譯環(huán)境下顯示兩個窗口，前面板用于放置控制對象和顯示對象，控制對象相當于常規(guī)儀器的控制和調(diào)節(jié)按鈕；前面板用于顯示程序運行結(jié)果，相當于常規(guī)儀器的顯示屏幕或指針。流程圖窗口用于編寫和顯示程序的圖形源代碼，它相當于語言編程中一行行的語句，它由各種能完成一定功能的模塊通過連線連接而成。當編寫的LabVIEW 程序調(diào)試無誤后，可將程序編譯成應用程序（EXE 文件）。此時，設計的虛擬儀器可以脫離LabVIEW 開發(fā)環(huán)境，用戶只需通過前面板進行控制和觀測。

　　2.2 LabVIEW 中的數(shù)字濾波器

　　利用文本軟件設計實現(xiàn)的濾波器在使用過程中往往出現(xiàn)難以調(diào)整波形系數(shù)，與硬件接口程序復雜，開發(fā)周期長等問題。而使用LabVIEW 設計的濾波器不僅設計簡單，而且使用起來要比利用文本文件實現(xiàn)的濾波器方便得多。