纵观国内的虚拟仪器发展历程，最初的虚拟仪器技术是从国外的虚拟仪器产品中借鉴而来的。经过几十年的发展，虚拟仪器的研究和应用都得到了长足的发展。目前，国内对于虚拟仪器的应用研究几乎已经遍及各个行业，例如电子测量、振动分析、声学分析、故障诊断、航天航空、铁路交通、生物医疗、教学及科学研究等方面。信息科学与技术的迅速发展，对虚拟仪器的发展起到了推进作用，并且为它的发展创造了一个优秀研发环境。数据采集标准不再是固定的，而是开放性的。虚拟仪器技术走上了可以切换到高标准的通用的系列化模块化之路。

如今的时代，所有科学技术都在以飞快的速度发展，但要在有限的时间和空间内完成大量信息的处理问题依旧没有完美解决，因为信息密度的增大速度远远超过了处理速度，所以信息处理速度的标准和要求越来越高。这意味着数据采集系统的研发必须跟得上信息处理的应用需求。理想的数据采集系统不仅可以保证采集设备能够单独采集复杂的测量信号，而且可以实现数据的交互共享，甚至可以达到测试网络系统的标准，让网络系统能够自动对比分析数据，准确的判断信息。然而，在该领域的数据采集设备的实际情况仍有非常大的差距。

虚拟仪器的出现让仪器发展出现了性的变化，给仪器的发展指明了新方向和新趋势，让信息科学和技术有了长足的发展，对工业生产的模式和效率产生了显著的影响。

1.3课题研究内容和目的

现实中要设计数字滤波器必须经过大量繁杂的计算，需要随着设计要求和实现不同的滤波效果不断地进行调整，力求实现最优化的设计。如此庞大的工作量不仅费时费力，而且很难一次性设计出最理想的数字滤波器。而本文利用LABVIEW软件平台设计的数字滤波器则不需要再靠公式计算，只需通过对前面板的输入控件的参数设置就可以设计出最优化的滤波器。因此，为了实现设计必须要熟练使用LABVIEW软件，掌握其程序框图和前面板的设计方法。其次，需要大量查阅资料以便学习FIR数字滤波器的基

本原理及设计方法。在此基础上，利用LABVIEW软件完成虚拟FIR数字滤波器程序框图以及前面板的设计，确保所设计的FIR滤波器能够实现低通、高通、带通及带阻功能，记录并分析仿真波形。

通过对本次课题的学习研究，可以详细了解到现代仪器科学与技术的发展，掌握LABVIEW程序设计所需要的基础知识以及LABVIEW软件的基本功能和使用方法，复习数字信号处理的知识。运用LABVIEW设计出虚拟FIR数字滤波器系统，使其能模拟真实的系统，通过变换参数来产生想要的滤波器，对所产生的信号进行滤波，并且显示出滤波前后的时域信号以及频谱。

第二章虚拟仪器

2.1虚拟仪器技术概述

2.1.1虚拟仪器的概念

虚拟仪器就是将仪器必备的硬件和开发的软件系统结合起来并以此来完成各种测量任务的应用。二十世纪80年代发布以后，大量工程技术人员投入到了虚拟仪器研发工作中，经过不懈努力，NILABVIEW软件开发平台已经运用到了应用开发的各个环节中。虚拟仪器的强大功能使得产品质量得到了极大改善并且产品投放市场的时间也被大大的提前了，工业生产再也不需要担心产品开发的成本和时间周期。

虚拟仪器技术的出现，在传统仪器领域产生的轰动不亚于一次大地震，使得计算机技术毫无障碍的冲进了传统仪表仪器领域。虚拟仪器技术就是将计算机系统、软件和功能化硬件模块三者组合在一起通过软件系统的控制来实现测试功能的技术，”软件即是仪器”是它的核心技术思想。从本质上来讲，虚拟仪器就是将传统的仪表面板上的几乎所有物理设备，在开发平台上用各种虚拟图标和按钮代替，组成虚拟的面板以实现控制作用。虚拟仪器用硬件模块(最主要的是I/O接口)实现信号的输入输出和测量，软件模块实现信号采集、分析和处理，把显示控件当做传统仪器的显示屏来用，从而实现具体功能。