1. 研究目的与意义
传统仪器一般是由操作面板，信号输入端，检测结果输出组成，其功能都是由硬件或固化的软件实现的，是由仪器厂家来定义的。但是，现代化生产要求电子仪器的品种多，功能强，精度高，自动化程度高，测试速度快，实时性好，良好的人机界面。于是，将计算机技术和传统仪器仪表技术结合，在必要的数据采集硬件和计算机的帮助下，通过软件实现仪器的全部功能的新式仪器虚拟仪器出现了。虚拟仪器技术作为新型的构建仪器技术，它可以部分实现甚至全部实现物理仪器功能。无论是传统的还是虚拟的，所拥有的各项功能其实是大同小异的，它们进行数据采集，数据分析，显示结果，但虚拟仪器有很多优点是传统仪器无法实现的:：对测试量的处理和计算可更复杂且处理速度更快，测试结果的表达方式更加丰富多样，可以方便地存储和交换测试数据，价格低，技术更新快。虚拟仪器与传统仪器最大的不同之处在于由仪器生产厂家定义仪器功能的方式转变为由用户自己定义仪器功能，满足多种多样的应用需求。
数字滤波器是数字信号分析中的重要组成部分，是一种常用的离散时间系统。它的作用是利用离散时间系统的特性对输入序列的波形或频谱进行加工处理，将输入数字序列通过一定的运算后转变为输出数字序列，从而达到改变频谱的目的。数字滤波器广泛的运用在对信号进行传输、检测及估计等过程中。数字滤波器可以根据系统的单位脉冲响应的时间特性分为无限脉冲相应滤波器(Infiniteimpulse respose，IIR)和有限脉冲相应滤波器(Finite impulse respose，FIR)。在现代电子系统，像处理、数据传输等波形传递系统，都越来越多的要求系统具有线性相位特性。与IIR 相比，FIR 数字滤波器能够被设计成具有线性相位特性的滤波器，FIR 数字滤波器有更广泛的应用。
2. 国内外研究现状分析
LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)即实验室虚拟仪器工程平台，LABVIEW是虚拟仪器概念的首创者，是由美国国家仪器NI(NationaI Istrument) 公司推出的一个采用图形化编程技术的面向仪器的32 位编译型程序开发系统。它的目标就是简化程序的开发工作，提高编程效率。是目前应用范围最广，功能最为强大的虚拟仪器平台。目前LabVIEW 的最新版本为 LabVIEW2010。LabVIEW 2010新增了即时编译技术，可将执行代码的效率提高20%，并针对更多应用市场推出各种附加工具包的收费与评估版，用户还可轻松将自定义功能集成到平台上，这些全新特性进一步提高了 LabVIEW 2010的效率。对于使用现场可编程门阵列的用户来说，LabVIEW 2010提供全新 IP 集成节点，能够将所有第三方FPGA IP 集成到 LabVIEW 应用中，并可与 Xilinx 内核生成器兼容。此外，NI 研发工程师通过在LabVIEW技术在线论坛上与用户进行广泛深入的交流与合作，为新版 LabVIEW 添加了十多种客户建议的新特性。
3. 研究的基本内容与计划
数字滤波器按通频带分类，滤波器可分为：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器。研究LABVIEW软件的发展史，学习LABVIEW软件的使用方法。熟悉FIR数字滤波器的设计方法。在虚拟软件中编写程序实现对具有噪声信号，设计不同的滤波器对信号滤波，并对它做频谱分析，显示频谱图形。
用窗函数法设计FIR数字滤波器的基本思想：先选取一个理想滤波器（它的单位抽样响应是非因果、无限长的），再截取（或加窗）它的单位抽样响应得到线性相位因果FIR滤波器。这种方法的重点是选择一个合适的窗函数滤波器的各种重要指标都是由窗函数决定，因此改进滤波器的关键在于改进窗函数。窗函数谱的两个最重要的指标是：主瓣宽度和旁瓣峰值衰耗。旁瓣峰值衰耗定义为：旁瓣峰值衰耗＝20lg(第一旁瓣峰值／主瓣峰值)为了改善滤波器的性能，需使窗函数谱满足：1、主瓣尽可能窄，以使设计出来的滤波器有较陡的过渡带；2、第一副瓣面积相对主瓣面积尽可能小，即能量尽可能集中在主瓣，外泄少，使设计出来的滤波器的肩峰和余振小。但上面两个条件是相互矛盾的，实际应用中，折衷处理，兼顾各项指标和理想滤波器。
4. 研究创新点
在对滤波器实际设计时,整个过程的运算量很大。设计完成后对已设计的滤波器的频率响应进行校核, 运算量也很大。并且在数字滤波器设计的过程中, 要根据设计要求和滤波效果不
断地调整, 以达到设计的最优化。在这种情况下, 要进行大量复杂的运算, 单纯靠公式计算和编制简单的程序很难在短时间内完成。而利用labview 工具进行计算机辅助设计, 则可以快速有效地设计数字滤波器,大大减少计算量。
采用labview设计一虚拟数字滤波器，该虚拟数字滤波器能够将带有干扰信号的正弦波、三角波、方波、锯齿波信号按照要求进行滤波，具有人机交互性好、易于操作等特点，能够广泛的应用于教学。
