随着现代科学技术的发展,示波器作为一款具有多项功能的电子测量仪器,在分析与运算方面的需求日益增加,丰富的运算功能与集成化配置成为示波器在软件功能方面的一大亮点。滤波作为一项常用的信号处理功能在示波器中必不可少,同时示波器的数学功能还不够丰富,有待进一步完善。本文基于数字示波器平台,深入研究了数字滤波器的各项应用以及实现,并完成了数字滤波器与用户自定义函数模块的设计。主要研究内容如下:1、本文介绍了数字滤波器在示波器上的不同应用并对其进行实现,包括基于滤波的平均采样模式以及增强分辨率滤波器,同时基于更多的滤波需求增添了自定义数字滤波器设计,对不同种类数字滤波器进行了深入研究,在示波器平台上完成了FIR和IIR滤波器不同设计方法的实现。其中FIR滤波器包括了窗函数设计法、频率采样法和等波纹设计法,IIR滤波器包括了巴特沃斯滤波器、切比雪夫I型滤波器、切比雪夫II型滤波器和椭圆滤波器四种滤波器的设计。除上述滤波器外还提供了三种特殊的滤波器供用户使用,其中高斯滤波器和升余弦滤波器属于通信信道滤波器,半带滤波器在数字信号处理中经常被使用。最后实现了基于模拟退火算法的FIR滤波器设计,为数字滤波器的设计提供了新的可能。2、在用户自定义模块中,基于已有的数学方法,增添了随机数生成函数、插值方法和卷积相关方法。对几种函数方法原理进行了详细说明,并对设计结果进行验证。除此还对直方图功能进行实现,阐述了各项直方图参数的定义以及测量原理。可扩展开发模块引入了对MATLAB的混编,其中能实现MATLAB的实时调用,直接在示波器界面编写MATLAB函数并调用引擎执行代码。本课题基于Windows平台,采用Visual Studio 2019作为开发工具,使用C#语言完成了上述模块的设计并进行了功能测试,各模块均能正常运行且效果符合预期,证明了各模块算法设计与功能实现的正确性。