随着微电子集成技术和微计算机技术的飞速发展，数字滤波器作为一种信号处理的重要测试仪器得到了更快的发展，不仅其功能越来越强、精度越来越高，而且外形越来越美观。但现有的数字滤波器价格普遍偏高，使其应用受到一定限制。充分利用虚拟现实技术研究功能强大、性价比高的虚拟数字滤波器，使之更好地满足实际应用的需求，具有很好的现实意义。

虚拟仪器就是在通用计算机上加上一组软件和硬件，使用者在操作这台计算机时，就象是在操作一台他自己设计的专用电子仪器。虚拟仪器(virtualinstrumention)是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种足将计算机装入仪器，其典型的例了就足所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌 入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天领域已经有了相当的发展。PC的出现使仪器的计算机化成为可能。在仪器计算机化领域中，NI走到了前列，对虚拟仪器和LabVIEW长期的、系统的和有效的研究开发使得NI公司成为业界公认的权威。

在国内己有部分院校的实验室引入了虚拟仪器系统，上海复旦大学、上海 交通大学、四川联合大学等。近两年来这些学校在原有的基础上，又开发了一批新的虚拟仪器系统用于教学和科研。其中，华中理工大学机械学院工程测试实验室将其开发成果在网上公开展示。四川联合大学的教师基于虚拟仪器的设计思想，研制了―航空电台二线综合测试仪‖将多台仪器集成于一体，组成虚拟仪器系统，使用方便、灵活。清华大学汽车系利用虚拟仪器技术构建的汽车发动机检测系统，用于汽车发动机的出厂检验。主要检测发动机的功率特性、负荷特性等。一台发动机检测完后，就可打印出完整的检测报告。此外，国内己有几家企业在研制虚拟仪器，哈工大仪器王电子有限责任公司就是其中之一，它的产品己达到一定的批量。其主要产品有数字存储示波器系列、任意波形发生器及频率计系列、多通道大容量波形记录仪系列。国内专家预测未来的几年内，我国将有50%的仪器为虚拟仪器。国内将有大批企业使用虚拟仪器系统对生产设备的运行状况进行实时监测。随着微型计算机的发展，虚拟仪器将会逐步取代传统的测试仪器而成为测试仪器的主流。虚拟仪器技术的提出与发展，标志着二十一世纪自动测试与电子测量仪器领域技术发展的一个重要方向。

虚拟仪器技术融合了PC技术及商业科技如国际网络，促进测量和自动化技术的发展。现在，虚拟仪器技术正在利用PC范畴以外的最新的技术革新。例如，实时控制与嵌入式控制器也早已属于特殊程序开发的范围。现在，工业标准科技的发展，利用更可靠的操作系统、功能更强大的处理器将更高一级的控制和确定性引入到虚拟仪器系统中。这意味着更多的测试和控制工程师们将有新的机会开发更加完善的实时的嵌入式系统。如NI的LabVIEWRT(实时控制)的软件即可以进行PC上的开发，又可以实现实时控制的嵌入式应用系统的开发。工程师们无需苦于学习即可将自己的知识面扩展到新的应用领域，因为开发软件本身己包容了新兴的计算机技术。

2. 研究的基本内容与方案

数字滤波器采用LabVIEW作为软件的开发平台，充分发挥LabVIEW作为编程语言的简便性的功能。该程序采用模块化的设计思想 ，从含有干扰或噪声的 信号中提取正弦信号。输入信号为一正弦波，并加入一个正旋干扰信号及一均匀白噪声作为干扰信号，在程序中设计了一个低通巴特沃斯滤波器。以滤除信号中的噪声分量．提取正弦信号。

虚拟仪器系统的核心是软件部分，它一般由信号发生模块、数字滤波模块、频率响应模块构建，如图2-1所示

2.2虚拟数字滤波器的功能

数字滤波器主要功能有三个方面：