基于LabVIEW的IIR數字濾波器的設計

圖2 數字濾波器前面板

　　濾波器的輸入信號是從電力系統中采集的，信號中含有頻率為50Hz，有效值為220V 的基頻分量，和頻率為100Hz、150Hz、200Hz 的二次、三次、四次諧波。現欲提取出基頻分量，濾去高次諧波，采用低通濾波方式濾波，濾波階次為8 階，紋波為0.1，衰減為60，下截止頻率為50Hz，分別采用巴特沃斯濾波器、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濾波，濾波器的輸入信號與不同濾波器的輸出波形如圖3 所示。由圖3 可以看出采用不同的濾波器濾波，濾波效果是不同的。在此實例中，巴特沃思濾波器和切比雪夫濾波器的濾波效果相對較好；而切比雪夫Ⅱ濾波器的濾波延遲時間較長；貝塞爾濾波器濾波的衰減較大。因此，要根據不同的工況要求來選擇合適的濾波器濾波。

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a) 濾波器的輸入信號 b) 經巴特沃思濾波器濾波后的波形

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c) 經切比雪夫濾波器濾波后的波形 d) 經切比雪夫Ⅱ濾波器濾波后的波形

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e) 經橢圓濾波器濾波后的波形 f) 經貝塞爾濾波器濾波后的波形

圖3 濾波器的輸入和輸出信號

　　4 結論

　　利用LabVIEW 實現的數字濾波，采用了圖形語言編程，與采用文本語言編程相比，能縮短40%～70%的開發時間；與硬件儀器相比，又具有容易調整濾波器類型、降低成本、濾波效果直觀等優點。基于LabVIEW 編寫的程序還可以將其作為子程序在其他虛擬儀器系統中調用，大大增強了程序的通用性。

　　參考文獻：

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　　[2] 王麗坤，邵俊鵬，劉玉林等．基于LabVIEW平臺的IIR數字濾波器設計［J］．哈爾濱理工大學學報，2003，8-6：47-50。

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