“滤波器”Express VI用于通过滤波器和窗对信号进行处理,该VI可以在“函数”选板→“Express”→“信号分析”子选板上找到。
当将“滤波器”Express VI放置在程序框图上时,将弹出如图6-34所示的“配置滤波器”窗口,使用鼠标左键双击滤波器图标或者在右键菜单中选择“属性”选项也会显示该配置窗口。在该窗口中可以对“滤波器”Express VI的参数进行配置。
图6-34 “配置滤波器”窗口
下面对窗口中各个选项进行介绍。
(1)滤波器类型:
在下列滤波器中指定使用的类型:低通、高通、带通、带阻和平滑,默认值为低通。
(2)滤波器规范:
①截止频率(Hz):指定滤波器的截止频率,默认值为100。只有从“滤波器类型”下拉菜单中选择“低通”或“高通”时,才可使用此选项。
②低截止频率(Hz):指定滤波器的低截止频率,必须低于高截止频率(Hz)且符合奈奎斯特准则,默认值为100。只有从“滤波器类型”下拉菜单中选择“带通”或“带阻”时,才可使用此选项。
③高截止频率(Hz):指定滤波器的高截止频率,必须高于低截止频率(Hz)且符合奈奎斯特准则,默认值为400。只有从“滤波器类型”下拉菜单中选择“带通”或“带阻”时,才可使用此选项。
④有限长冲激响应(FIR)滤波器:创建一个FIR滤波器,该滤波器仅依赖于当前和过去的输入,因为滤波器不依赖过往输出,在有限时间内脉冲响应可以衰减至0。由于FIR滤波器返回一个线性相位响应,所以该滤波器可用于需要线性响应的应用程序。
⑤抽头数:指定FIR系统的总数,系数必须大于0,默认值为29。增加抽头数的值,可以使带通和带阻之间的转化更为急剧,但增加抽头数会降低处理速度。只有选中了“有限长冲激响应(FIR)滤波器”单选按钮,才可使用该选项。
⑥无限长冲激响应(IIR)滤波器:创建一个IIR滤波器,该滤波器为带脉冲响应的数字滤波器,长度和持续时间在理论上是无穷的。
⑦拓扑结构:确定滤波器的设计类型,可创建巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)、反切比雪夫、椭圆或贝塞尔(Bessel)滤波器类型,默认为Butterworth。只有选中了“无限长冲激响应(IIR)滤波器”单选按钮,才可使用该选项。
⑧其他:IIR滤波器的阶数必须大于0,默认值为3。阶数值的增加将会使带通和带阻之间的转换更加急剧,但处理速度会降低,信号开始时的失真点数也会增加。只有选中了“无限长冲激响应(IIR)滤波器”单选按钮,才可使用该选项。
⑨移动平均:产生前向(FIR)系数。只有从“滤波器类型”下拉菜单中选择“平滑”时,才可使用该选项。
⑩矩形:移动平均窗中的所有采样在计算每个平滑输出采样时有相同的权重。只有从“滤波器类型”下拉菜单中选择“平滑”且选中“移动平均”选项时,才可使用该选项。
三角形:用于采样的移动加权窗为三角形,峰值出现在窗中间,两边对称斜向下降。只有从“滤波器类型”下拉菜单中选择“平滑”且选中“移动平均”选项时,才可使用该选项。
半宽移动平均:指定采样中移动平均窗的宽度的一半,默认值为1。若半宽移动平均为M,则移动平均窗的全宽为N=2M+1个采样,因此,全宽N总是奇数个采样。只有从“滤波器类型”下拉菜单中选择“平滑”且选中“移动平均”选项时,才可使用该选项。
指数:产生首续IIR系数。只有从“滤波器类型”下拉菜单中选择“平滑”时,才可使用该选项。(www.xing528.com)
指数平均的时间常量:指数加权滤波器的时间常量(秒),默认值为0.001。只有从“滤波器类型”下拉菜单中选择“平滑”且选中“指数”选项时,才可使用该选项。
(3)输入信号:
显示输入信号,如将数据连接往Express VI,然后运行,则将显示实际数据;如关闭后再打开Express VI,则结果预览将显示采样数据直到再次运行该VI。
(4)结果预览:
显示结果预览,如将数据连接往Express VI,然后运行,则将显示实际数据;如关闭后再打开Express VI,则结果预览将显示采样数据直到再次运行该VI。
(5)查看模式:
①信号:以实际信号形式显示滤波器响应。
②显示为频谱:指定将滤波器的实际信号显示为频谱,或保留基于时间的显示方式。频率显示适用于查看滤波器如何影响信号的不同频率成分,默认状态下,按照基于时间的方式显示滤波器响应,只有选中信号,才能使用该选项。
③传递函数:以传递函数形式显示滤波器响应。
(6)坐标模式:
①幅度(dB):以dB为单位显示滤波器的幅度响应。
②对数坐标频率响应:在对数标尺中显示滤波器的频率响应。
(7)幅度响应:
显示滤波器的幅度响应。只有将“查看模式”设为“传递函数”,才可使用该显示框。
(8)相位响应:
显示滤波器的相位响应。只有将查看模式设为“传递函数”,才可使用该显示框。
“滤波器”Express VI的一个应用实例如图6-35所示。
图6-35 “滤波器”Express VI的一个应用实例
(a)前面板;(b)程序框图
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