基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带的数字接收机研究
西 安 邮 电 大 学
题 目:基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽
带数字接收机研究
院 (系): 通信与信息工程学院 专 业: 电子信息科学与技术 班 级: 电科0903班 学生姓名: 导师姓名: 常虹 职称: 讲师 起止时间: 2013年3月11日至2013年6月14日
毕业设计,
,诚信声明书
本人声明:本人所提交的毕业论文《基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究》是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果~论文中所引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注,对本文的研究做出重要贡献的个人和集体~均已在文中以明确方式注明并表示感谢。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
论文作者: ,签字, 时间:2013年6月14日
指导教师已阅: ,签字, 时间:2013年6月14日
西 安 邮 电 大 学
毕业设计(论文)任务书
学生姓名 指导教师 常虹 职称 讲师 院(系) 通信与信息工程学院 专业 电子信息科学与技术 题目 基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
任务与要求
1. 调研宽带数字测频接收机发展现状,学习宽带接收原理及相
关知识。
2. 学习MATLAB仿真软件,并能进行简单程序编写。 3. 学习传统滤波器的相关知识。
4. 设计多相滤波器组及瞬时测频的实现算法并与传统滤波器组进
行性能对比分析。
5. 对所设计算法进行MATLAB仿真并对仿真结果进行分析。
开始日期 2013年3月11日 完成日2013年6月14日 院 长(签字) 2013 年 3 月 12 日 期
西 安 邮 电 大 学
毕 业 设 计 (论文) 工 作 计 划
2013年 3 月 14 日
学生姓名 指导教师 常虹 职称 讲师 院(系) 通信与信息工程学院 专业 电子信息科学与技术 题目 基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收究 工作进程
起 止 时 间 工 作 内 容
3月11日至3月20日 调研宽带数字测频接收机发展现状,学
习宽带接收机原理及相关知识。
3月21日至3月31日 学习MATLAB仿真软件,并能进行简
单程序编写。
4月1日至4月30日 学习传统滤波器的相关知识。设计多相
滤波器组及瞬时测频的实现算法并与传
统滤波器进行性能对比分析。
5月1日至5月15日 对所设计算法进行MATLAB仿真并对仿真
结果进行分析。
5月16日至5月28日 撰写论文,完成论文初稿。
5月29日至6月5日 完善并修改毕业论文。
6月6日至6月14日 准备答辩。
主要参考书目(资料)
(1) (美)James Tsui著.杨小牛,陆安南,金飚 译.带宽数字接收机[M].电子工业出版
社,2002.1-25.242-259
(2) 陈永其, 黄爱苹, 严文忠. 一种宽带中频数字信道化侦察接收机方案[J]. 电子对
抗技, 2003, 33(8): 34-35
(3) Rabiner L R, Crochiere R E 著.多抽样率数字信号处理[M]. 酆广增 译. 北京:
人
民邮电出版社, 1988. 322-344
(4) 杨小牛, 楼才义, 徐建良. 软件无线电原理与应用[M]. 北京: 电子工业出版社,
2001. 69-74
主要仪器设备及材料
1.计算机一台
2.MTALAB 2007仿真平台
论文(设计)过程中教师的指导安排
每周指导一次,主要解答学生问题,指导研究进度,并检查阅读资料笔记和仿真 程序。
对
的说明
本计划为开题之初所定,后续会根据具体情况随时调整,最终一定按毕业设计规 定结束日期完成。
西安邮电大学
毕业设计(论文)开题报告
通信与信息工程学院 院(系)电子信息科学与技术专业 09 级 03班
课题名称:基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接
收机研究
学生姓名: 学号:
指导教师: 常虹
报告日期: 2013年3月15日
1(本课题所涉及的问题及应用现状综述
本课题所涉及的问题:
1. 调研宽带数字测频接收机发展现状,学习宽带接收原理及相关知识 2. 学习MATLAB仿真软件,并能进行简单程序编写。
3. 学习传统滤波器的相关知识。
4. 设计多相滤波器组及瞬时测频的实现算法并与传统滤波器组进行性能对比分析。
5. 对所设计算法进行MATLAB仿真并对仿真结果进行分析。 基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效带宽数字接收机的发展前景
在无线电技术领域,无线电系统所处理的主要对象是电磁波。20世纪70年代以前,对电磁信号的处理主要以模拟处理方法为主。80年代以后,随着微电子技术的迅速发展,数字信号处理技术得到了广泛应用,并逐步显现出模拟处理方式所无法达到的优越性。现代的战争中的武器装备中存在着大量的无线电设备,战场上的态势感知、侦察监视、精确打击、通信指挥、导航识别等等信息交互行为大多通过无线电的方法实现,这些设备关系着整支军队的战斗力。其对战争的影响力恰恰证明了电子战在现代战争中的起着至关重要的作用。电子战包括两个方面:电子对抗和电子反对抗。早期的电子对抗中包括侦察和干扰,后来随之技术的进步,电子战的范畴不断扩大,又有了电子隐身和电子摧毁等新领域出现。作为发展历史最为悠久的电子战技术领域,电子侦察的主要任务是接收敌方的雷达,通信等设备辐射信号。现代战争中,电子战所面临的信号环境是一个空前密集的环境,雷达侦察接收机也根据作战任务的不同演变为几类,主要有电子信号情报侦察接收机,电子支援侦察接收机等等。随着微电子技术的进步和信号处理理论的发展,电子侦察接收机不断涌现出新的体制和处理方法。
随着大规模集成电路和数字信号处理技术的迅速发展 ,雷达接收机和电子战接收机的数字化已是一种必然趋势。对电子侦察接收机也提出了更高的要求。传统的模拟接收机结构简单,性能有限。作为一种新型接收机,数字接收机体制在较宽的频带内有较高的灵敏度,精确度和稳定性,同时具有高截获概率以及功能上灵活可编程等一系列优点。
作为现代数字信号处理理论的重要分支,多速率信号处理技术和多相滤波器组是数字信道化接收机的理论基础。对滤波器组引入多相分解使其在速度和资源损耗上得到理想的优化。正因为在实现高速信号子带的划分所体现出的优势,多相滤波器组成为数字信道化接收机工程实现的重要方法。
2本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可
行性分析
关键问题:
1. 调研宽带数字测频接收机发展现状,学习宽带接收原理及相关知识 2. 学习MATLAB仿真软件,并能进行简单程序编写。
3. 学习传统滤波器的相关知识。
4. 设计多相滤波器组及瞬时测频的实现算法并与传统滤波器组进行性能对比分析。
5 对所设计算法进行MATLAB仿真并对仿真结果进行分析。 解决思路:
1. 阐述电子战在现在战争中的用途和地位,接着介绍电子战侦察接收机中的两种重要的接收机体制:信道化接收机和数字接收机。 2. 学习多相滤波器组的理论基础。
3. 对参数编码器进行介绍,探讨信号检测与参数测量的方法。 4. 学习MATLAB仿真软件,并能进行简单程序编写。
5. 针对仿真过程中的数据参数,分析能量检测法的性能和噪声不确定性的影响。
6. 在老师指导下形成课题具体论文报告,并不断完善论文。 实现预期目标的可行性:
本文主要通过研究用基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效带宽数字接收机,对多相滤波器组进行理论推导与仿真分析。立足多相滤波器组完成总体硬件架构的设计:通过MATLAB搭建一个系统,原理阶段用MATLAB语言编写的系统用于原理仿真验证。
3完成本课题的工作方案
首先,要掌握相关信息如下;
1. 了解数字接收机的发展过程和发展前景。
2. 了解多相滤波器组的原理和工作原理。
3. 学习MATLAB语言及其软件的仿真。
4. 查阅相关资料,探索分析并构建仿真模型,并给出对仿真系统的优化方
案。
其次,用MATLAB进行仿真测试;
通过MATLAB搭建一个相同的系统,原理阶段用MATLAB语言编写
的系统用于原理仿真验证。工程实现阶段用于MATLAB并探究解决方案。
最后,撰写论文,完成论文初稿,完善并修改毕业论文。
4(指导教师审阅意见
指导教师(签字): 2013 年 3 月 24 日
说明:
本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开始的第1周周五之前独立撰写完成,并交指导教师审阅。
西安邮电大学毕业设计 (论文)成绩评定表
专 业学生姓名 性别 女 学号 班 级
基于多想滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接课题 软件工难一课题名称 收机研究 类型 程类 度 般
常虹 毕业设计(论指导教师 2013 年 3 月 11 日, 6 月 14 日 (职称 讲师 ) 文)时间
课题任务 论文 19 (千字); 设计、计算说明书 (千字); 图纸 47 (张); 完成情况 其它(含附件):
指
导
教
师
分项得分:开题调研论证 分; 课题质量(论文内容) 分; 创新 分; 意
论文撰写(规范) 分; 学习态度 分; 外文翻译 分 见 指导教师审阅成绩: 指导教师(签字): 2013 年 月 日
评
阅
教
师
分项得分:选题 分; 开题调研论证 分; 课题质量(论文内容) 分; 创新 分; 意论文撰写(规范) 分; 外文翻译 分
见 评阅成绩: 评阅教师(签字): 2013 年 月 日
验
收
小
组
意 分项得分:准备情况 分; 毕业设计(论文)质量 分; (操作)回答问题 分
验收成绩: 验收教师(组长)(签字): 2013 年 月 日 见
答
辩
小
组
意 分项得分:准备情况 分; 陈述情况 分; 回答问题 分; 仪表 分
答辩成绩: 答辩小组组长 (签字): 2013 年 月 日 见
成绩计算方法 指导教师成绩 20 ,() 评阅成绩 30 ,() 验收成绩 30 ,() 答辩成绩 20 ,() (填写本系实用比例 )
指导教师成绩 评阅成绩 验收成绩
学生实得成绩(百分制 )
答辩成绩 总评
答
辩
委
员
毕业论文(设计)总评成绩(等级)会 :
意 院(系)答辩委员会主任(签字): 院(系) (签章)
2013 见 年 月 日 备
注
西安邮电大学毕业论文(设计)成绩评定表(续表)
目录
错误~未找到引用源。
I
基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
摘要
随着数字信号处理技术和大规模集成电路制作工艺的发展,宽带数字接收机已经成为电子侦察系统中最具有发展潜力的接收机体制之一。与之相比传统的模拟接收机结构较为复杂,性能一般会受限。作为一种新型接收机,数字接收机体制在较宽的频带内有较好的灵敏度、精确度和稳定性,同时也具有高截获概率以及功能上灵活可编程等一系列优点。作为现代数字信号处理的重要分支,多相滤波器组技术就成为了数字信道化接收机的理论基础。对滤波器组引入多相分解使其在速度和资源损耗上得到理想的优化。所以多相滤波器组成为数字信道化接收机工程实现的重要方法。
本文主要用多相滤波器组和瞬时测频技术的方法实现对宽带数字接收机的研究,对多相滤波器组进行理论推导和分析,同时用MATLAB软件进行仿真分析,最后与传统滤波器组进行性能比较。下面就本文的总体安排做一介绍。
第一章,调研国内外的宽带接收机研究现状,对数字接收机的理论知识阐释,分析传统接收机和现在数字接收机的不同,确定本课题的研究方向。
第二章,论述传统滤波器及数字滤波器的相关理论知识,总结归纳滤波器的基本结构和数字滤波器的两种基本设计方法。再对FIR数字滤波器和IIR数字滤波器进行了比较。
第三章,根据传统滤波器的相关知识对多相滤波器组的原理进行数学推导,并研究多相滤波信道化算法,建立数学模型,并对数学模型进行详尽的MATLAB仿真验证,再推倒出基于DFT多相滤波器组的信道化接收机高效结构,并用MATLAB仿真验证。最后与传统滤波器组进行性能对比分析。
第四章,根据前面的基础知识得出瞬时测频数字接收的结构,并用MATLAB仿真验证。总结高效结构的优点,验证本课题的研究价值。
第五章,对课题进行总结和展望。介绍课题设计过程中的
教训,指出通过该课题的研究解决了什么问题,解决到了什么程度,最后展望本课题研究前景,指出课题未来的研究方向。
关键字:数字信道化;多相滤波器组;瞬时测频
I
基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
ABSTRACT
With digital signal processing theory and the development of large scale integrated circuits, wideband digital receiver electronic surveillance system has become the most potential for development of one of the receiver system. Traditional analog receiver structure complicated, the performance is limited. As a new receiver, a digital receiver in a wide band system has high sensitivity, accuracy, and stability, but also has a high probability of intercept the flexibility and functional programmable series of advantages. As a modern digital signal processing important branch filter bank technology has become the digital channelized receiver theoretical basis. decomposition of the filter set to introduce it in terms of speed and resource depletion on get the ideal optimization. So filter composed of digital channelized receiver works to achieve an important method.
In this paper, a method with a polyphase filter bank to achieve the wideband digital receivers research on the polyphase filter bank theoretical derivation and analysis, simulation analysis using matlab and then comparing the performance of conventional filter bank analysis.
The first chapter, research status, the digital receiver to learn the theory of knowledge, compared to the conventional receiver and present different digital receivers to determine the direction of the research projects.
Chapter learning traditional filters, and the knowledge of the digital filter, to learn the basic structure of the filter and the digital filter of the two basic design. And then the FIR digital filter and IIR digital filters are compared.
Chapter III, according to the traditional knowledge of the filter on the principle of polyphase filter bank mathematical derivation and study the polyphase filter channel algorithm, a mathematical model, and a detailed mathematical model ofmatlabsimulation, pushed to a group based on DFT filter channelized receiver efficient structures and instantaneous frequency measurement digital receiver structure and using matlab simulation. Final performance with the traditional comparative analysis filter bank.
Chapter IV, on topics summary and outlook. A summary of the subject, describes the design process subject lessons, noting that through the research projects to solve the problem, to solve and to what extent, the final prospect research prospects, pointing out the direction of future research topics.
Keywords: digital channelized; instantaneous frequency measurement; polyphase filter bank
II
基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 1 绪论
1.1 研究背景
近年来,随着A/D(analog-to-digital)变换技术、DSP(digital signal processing)等技术的发展,宽带高速数字化接收机正逐渐成为现代雷达、遥测及通信系统中必不可少的重要组成部分。高速A/D变换器,高速数字信号处理器等,这为发展高性能、多用途的系统提供了技术支持。而宽带数字接收机就是在此技术基础上发展和建立起来的。这样的接收机有许多优点,如它的信号处理方法很灵活、可以从输出的信号中得到更多信息、可以同时处理多个信号的到达等。所以国内外都在研究这方面的技术,并且取得了很大的成果,本文从学习基础知识出发,借鉴已研究出的技术完成本次毕业设计。
1.2 宽带数字接收机的现状
当代社会信息技术(IT)高速发展的时代,各个经济技术强国都在为了现代战争的电子对抗中赢得先机和掌握主动,花费大量的精力来研究和开发数字化接收机,目的就是为了在有可能爆发的战争中居于主动地位。对于中国来说,一些西方国家在军事方面早早的就开始了:德国 R/S 公司研制的宽带数字化接收机 EBD900,主要用于无线电监视,其工作频率范围为 20MHz-2GHz,搜索速度为 4GHz/s(25KHz 带宽),动态范围为 80dB。又如,英国研制的 PVS3800 接收机,工作频率范围为 0.5 GH z-1GHz,是一种用于电子战环境中的宽带无线电通信监测接收机,可以实现搜索、监听、分析识别等功能;还可以根据需要,通过加载不同的软件,灵活地配置成各种不同功能的接收机,如 PV3830 截获接收机,PV3840 分析接收机,PV3850 监视接收机等。这些接收机尽管能够覆盖多个频段,但它们只能工作于单一的频段和模式,功能相对较少,灵活性不够,可扩展能力也较差,无法满足现代军事通信的。1994 年,美国系统研究实验室就提出了数字信道化瞬时频率(IF)测量接收机模型。1998年,美国空军技术研究所在此基础上进行了完善,提出了一种高效,多速率的数字信道化接收机结构。2006 年 4 月,BAE 系统公司向洛克希德公司交付首套用于 F35 的电子战系统,具有雷达告警、信号收集和分析,被动式辐射定位和电子对抗能力。2006 年 6 月,BAE 又宣布向洛克希德公司交付首套用于 F22 生产型电子战系统,这不仅标志着这种四代机电子战系统已正式定型生产,其重大意义还在于这是生产型宽带电子战数字接收机在战术平台上的首次应用。F-22的无源探测分系统 ALR-94,采用了数字信道化接收体制实现数字化告警接收机。该数字战争系统吸取了商用模数转换技术和现场可编程门阵列(FPGA)方面的突破性进展,用可重新配置的数字接收机取代了老式的模拟接收机,可为F-22 降低成本、减少功率、减轻重量。该接收机提供超过 500MHz 的瞬
1
基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 时测量带宽,并且硬件部分经改装可完成宽带信道机、调谐超外差接收机或压缩式接收机的功能。ALR -69(V)告警接收机在现阶段升级为全数字化雷达告警接收机 ALR-69A(V),ALR -69A(V)是目前安装在美空军 C-130,F16,A-10 和 MH-53 战机上 ALR-69(V)的升级替代品,该告警接收机同样采用数字信道化接收体制。以色列艾尔塔系统公司的 EL/L-8265 新一代机载雷达告警接收机使用了数字化接收机。显然,使用数字化技术是告警机在发展道路中的必然趋势,采用数字信道化接收体制将为告警器的性能提升起到不可估量的作用。
与国外相比较,国内数字信道化接机技术的研究和发展有些滞后。国内在数字信道化接收及其后续编码技术的研究工作刚刚起步,国内仅有少数几所高等院校在进行数字信道化接收体制的研究,如采用两级数字化模型级联的方法实现了数字信道化,结合高效数字信道化接收机结构与差分测频技术,提高信道检测能力。数字信道化技术发展还不够完善,虽然这方面的信号接收和处理有大量优秀的方法提出,但数字信道化技术在工程上应用还受到诸如测频精度不够高(信道带宽的一半),邻近信道响应干扰等问题的困扰,因此,数字信道化技术还需要不断完善。由于数字化带来的强大优势,特别是随着高速 ADC、FPGA 和 DSP 器件和工艺水平的不断提高,近年来对宽带数字信道化接收的研究十分活跃,除了高速 ADC 和信号分析等问题外,研究主要集中在数字接收机的体系结构、信号检测和参数测量上。优化现有的数字信号处理算法,找到高效高性能,适用于工程的数字信道化接收机模型。本文研究的基于多相滤波组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机充分结合了模拟信道化接收机和数字信号处理技术的优点,是电子侦察接收机的发展方向。利用该结构的信道化接收机处理 ADC 输出数据,检测信号、测频并给出脉冲描述字,并用MATLAB进行最后的仿真。
1.3 传统接收机与现代接收机的区别
数字接收机的定义是一种通过A/D转换器对信号进行数字化后使用数字信号处理技术实现变频、滤波、解调等信号处理过程的接收机。随着数字DSP论和LSI技术的进步,在80年代接收机体系中衍生出了以高速模数转换器以及数字信号处理电路为主要特征的数字接收机。数字接收机灵敏度和精度高,稳定性好,设计灵活且可以实现复杂功能,已成为接收机中最有前景的体制。当前的研究重点主要集中在数字电子战接收机方面。这种类型的接收机,首先把输入信号下变频为中频信号,然后用一个高速多比特ADC对其进行数字化,并采用数字信号处理技术产生所期望的收集的信息。以当前器件水平,数字接收机的模数转换通常是在中频完成,中频信号相比于天线接收到的射频信号,要经过混频并且滤波的非线性过程,引入了谐波,导致信号杂散增加。所以中频的数字化并不是理想的数字接收机方案。未来理想的数字接收机将在射频端完成数字化接收机。
2
基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
数字接收机在通信、雷达、导航系统、电子对抗系统、敌我识别系统、民用的收音机和电视机中都得到广泛的应用,是接收机今后发展的重要体制。数字接收机框图如图 1-1 所示:
脉冲描述字中频信号数字信号
射频变换器数字处理机特征提取ADC
图1-1 数字接收机框图
传统的接收机都是采用模拟的方法实现的,在接收过程中由于受到模拟器件的限制,这样容易导致信号的频率和相位等方面的失真。传统的接收机中较为典型的是超外差接收机,其结构如图1-2所示,超外差接收机通过调谐改变本振频率与接收机通频带的中心频率,可以覆盖一定的频率范围,以实现对宽频段信号的接收,虽然接收机的调谐范围很宽,但对任意时刻来说,仍然是窄带接收机。
天线
处理
LANIF
LO
图1-2 超外差接收机框图
现代的电子侦察接收机与传统的通信接收机(如收音机或电视机)和雷达接收机有着极大的不同。通信接收机在设计时,都会提前得到已知的数据,例如接收信号的频率、调制方式和带宽都是已知的,设计起来相对容易一些。作为雷达重要部分的雷达接收机也是在输入信号已知的前提下设计的。但是作为电子侦察的重要组成部分的电子侦察接收机设计起来就相对较复杂,输入不仅没有预知能力,敌方还有可能采取特殊方式来避开我方接收机的检测。
因此这就要求电子战中宽带数字接收机各方面的性能达到最优,空间域、频率域、时间域上等,都要求是最先进的。这就要求侦察接收机要能够实现对任何方位、任何频率和任何时间的信号都能实现有效准确地截获。如此而言,频域的要求带来的主要问题是接收机在一个很大的带宽范围内有可能“同时” 收到大量的信号,这些信号混合在一起被接收机截获,这样会给后期处理带来了很大困难。科研人员提出了很多方法想解决这个问题,这其中就有信道化的方法,信道化将较宽的宽带
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 通道划分为若干个相邻的子信道,按照频段实现对较大带宽内高密度信号的分类,再通过对各个信道的输出进行处理,可以实现对大瞬时带宽密集信号环境下的同时接收。因此信道化可以看作是若千个窄带接收机的并联。信道化接收机具有较高灵敏度和频率分辨率、宽动态范围、高截获概率等优点,是电子侦察接收机中一种较为理想的体制。
1.4 本文的主要任务
本文主要用多相滤波器组的方法实现信道化宽带数字接收机的研究,对多相滤波器组进行理论推导和分析,用MATLAB进行仿真分析再与传统滤波器组进行性能对比分析。
第一章,调研国内外的宽带接收机研究现状,对数字接收机的理论知识阐释,分析传统接收机和现在数字接收机的不同,确定本课题的研究方向。
第二章,论述传统滤波器及数字滤波器的相关理论知识,总结归纳滤波器的基本结构和数字滤波器的两种基本设计方法。再对FIR数字滤波器和IIR数字滤波器进行了比较。
第三章,根据传统滤波器的相关知识对多相滤波器组的原理进行数学推导,并研究多相滤波信道化算法,建立数学模型,并对数学模型进行详尽的MATLAB仿真验证,再推倒出基于DFT多相滤波器组的信道化接收机高效结构,并用MATLAB仿真验证。最后与传统滤波器组进行性能对比分析。
第四章,根据前面的基础知识得出瞬时测频数字接收的结构,并用MATLAB仿真验证。总结高效结构的优点,验证本课题的研究价值。
第五章,对课题的设计进行总结和展望。介绍课题设计过程中的经验教训,指出通过该课题的研究解决了什么问题,解决到了什么程度,最后展望本课题研究前景,指出课题未来的研究方向。
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 2 数字滤波器基本理论
2.1 数字滤波器的基本结构
作为线形时不变系统的数字滤波器可以用系统函数来表示,而实现一个系统函数表达式所表示的系统可以用两种方法:一种方法是采用计算机软件实现;另一种方法是用加法器、乘法器、和延迟器等元件设计出专用的数字硬件系统,即硬件实现。不论软件实现还是硬件实现,在滤波器设计过程中,由同一系统函数可以构成很多不同的运算结构。对于无限精度的系数和变量,不同结构可能是等效的,与其输入和输出特性无关;但是在系数和变量精度是有限的情况下,不同运算结构的性能就有很大的差异。因此,有必要对离散时间系统的结构有一基本认识。 2.1.1 IIR滤波器的基本结构
一个数字滤波器可以用系统函数表示为:
M,kbz, (2-1)()k0Yz,,,()kHz()NXz,,1kaz ,k1,k
由这样的系统函数可以得到表示系统输入与输出关系的常系数线形差分程为:
NM
ynaynkbxnk()()(),,,, (2-2),,kk,,00kk
可见数字滤波器的功能就是把输入序列x(n)通过一定的运算变换成输出序列y(n)。不同的运算处理方法决定了滤波器实现结构的不同。无限冲激响应滤波器的单位抽样响应h(n)是无限长的,其差分方程如(2-2)式所示,是递归式的,即结构上存在着输出信号到输入信号的反馈,其系统函数具有(2-1)式的形式,因此在z平面的有限区间(0<,z,)有极点存在。
IIR滤波器实现的基本结构有:
(1)IIR滤波器的直接型结构
优点:延迟线减少一半,变为N 个,可节省寄存器或存储单元。
缺点:通常在实际中很少采用上述结构实现高阶系统,而是把高阶变成一系列不同组合的低阶系统(一、二阶)来实现。
(2)IIR滤波器的级联型结构
5
基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
优点:系统实现简单,只需一个二阶节系统通过改变输入系数即可完成; 极点位置可单独调整; 运算速度快(可并行进行); 各二阶网络的误差互不影响,总的误差小,对字长要求低。
缺点:不能直接调整零点,因多个二阶节的零点并不是整个系统函数的零点,当需要准确的传输零点时,级联型最合适。
(3)IIR滤波器的并联型结构
优点:简化实现,用一个二阶节,通过变换系数就可实现整个系统;极、零点可单独控制、调整,调整α1i、α2i只单独调整了第i对零点,调整β1i、β2i则单独调整了第i对极点;各二阶节零、极点的搭配可互换位置,优化组合以减小运算误差; 可流水线操作。
缺点:二阶电平难控制,电平大易导致溢出,电平小则使信噪比减小。
xnyn,,,,a0A0
,1A1zbap,1111zxnyn,,,,a011,z1,baba1111z22
1,b21zbaaN,1N,10M
1,ba1M1M1z,zba1,bNN2Mz
a、直接型 b、并联型
c、串联型
图2.1 IIR滤波器的基本结构
2.1.2 FIR滤波器的基本结构
FIR滤波器的单位抽样响应为有限长度,一般采用非递归形式实现。通常的FIR数字滤波器有横截性和级联型两种。
FIR滤波器实现的基本结构有:
6
基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
(1)FIR滤波器的横截型结构
表示系统输入输出关系的差分方程可写作:
N,1
(2-3) ynhmxnm()()(),,,m,0
直接由差分方程得出的实现结构如图2-2所示:
,1,1,1xn,,zzz
hN,2hN,1,,,,h0h1h2yn,,,,,,,,
图2.2 横截型(直接型)卷积型)
(2)FIR滤波器的级联型结构
将H(z)分解成实系数二阶因子的乘积形式:
N[]N,12,,,N12Hzhnzbbzbz()(),,,, (2-4) ,,012kkkN,0k,1
这时FIR滤波器可用二阶节的级联结构来实现,每个二阶节用横截型结构实现。如图所示:
,n,,0,,xn,,,,20102,,yn,,,n,,111,1,,,,,,11122,,zzz
,n,,2,1,,,,11,,21222,,zzz
图2-5 FIR滤波器的级联结构
这种结构的每一节控制一对零点,因而在需要控制传输零点时可以采用这种结构。
2.2 数字滤波器的设计原理
数字滤波器根据其冲激响应函数的时域特性,可分为两种,即无限长冲激响应(IIR)滤波器和有限长冲激响应(FIR)滤波器。IIR滤波器的特征是,具有无限持续时间冲激响应。这种滤波器一般需要用递归模型来实现,因而有时也称之为递归滤波器。FIR滤波器的冲激响应只能延续一定时间,在工程实际中可以采用递归的方式实现,也可以采用非递归的方式实现。随着MATLAB软件尤其是MATLAB的信号
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 处理工作箱的不断完善,不仅数字滤波器的计算机辅助设计有了可能,而且还可以使设计达到最优化。
数字滤波器设计的基本步骤如下:
(1) 确定指标:
在设计一个滤波器之前,必须首先根据工程实际的需要确定滤波器的技术指标。在很多实际应用中,数字滤波器常常被用来实现选频操作。因此,指标的形式一般在频域中给出幅度和相位响应
(2) 逼近:
确定了技术指标后,就可以建立一个目标的数字滤波器模型。通常采用理想的数字滤波器模型。之后,利用数字滤波器的设计方法,设计出一个实际滤波器模型来逼近给定的目标。
(3) 性能分析和计算机仿真
上两步的结果是得到以差分或系统函数或冲激响应描述的滤波器。根据这个描述就可以分析其频率特性和相位特性,以验证设计结果是否满足指标要求;或者利用计算机仿真实现设计的滤波器,再分析滤波结果来判断。
2.2.1 滤波器的性能指标
我们在进行滤波器设计时,需要确定其性能指标。一般来说,滤波器的性能要求往往以频率响应的幅度特性的允许误差来表征。以低通滤波器特性为例,频率响应有通带、过渡带及阻带三个范围。
j,11,,,AHe,,,在通带内: ,,pc
j,HeAst,,,,,,在阻带中: ,,stc
,,AA其中为通带截止频率,为阻带截止频率,为通带误差, 为阻带误差。 cstpst
图2-6 低通滤波器频率响应幅度特性的容限图
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与模拟滤波器类似,数字滤波器按频率特性划分为低通、高通、带通、带阻、
2,全通等类型,由于数字滤波器的频率响应是周期性的,周期为。各种理想数字滤波器的幅度频率响应如图所示。
图2-7 各种理想数字滤波器的幅度频率响应 2.2.2 IIR数字滤波器的设计方法
目前,IIR数字滤波器设计最通用的方法是借助于模拟滤波器的设计方法。模拟滤波器设计已经有了一套相当成熟的方法,它不但有完整的设计公式,而且还有较为完整的图表供查询,因此,充分利用这些已有的资源将会给数字滤波器的设计带来很大方便,IIR数字滤波器的设计步骤是:
(1)按一定规则将给出的数字滤波器的技术指标转换为模拟的技术指标。
Hs(2)根据转换后的技术指标设计模拟低通滤波器。 ,,
HsHz(3)在按一定规则将转换为。若所设计的数字滤波器是低通的,,,,,
那么上述设计工作可以结束,若所设计的是高通、带通或者带阻滤波器,那么还有步骤。
(4)将高通、带通或者带阻数字滤波器的技术指标先转化为低通滤波器的技
Hs术指标,然后按上述步骤(2)设计出模拟低通滤波器,再由冲击响应不变法或,,
HsHz双线性变换将转换为所需的。 ,,,,
2.2.3 FIR数字滤波器的设计方法
IIR滤波器的优点是可利用模拟滤波器设计的结果,缺点是相位是非线性的,若需要线性相位,则要用全通网络进行校正。FIR滤波器的优点是可方便地实现线性相位。
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
FIR滤波器单位冲激响应的特点: hn,,
其单位冲激响应是有限长,系统函数为: hn11,,,nN,,,,
N,1,n(2-12) Hzhnz()(),,n,0
在有限Z平面有(N-1)个零点,而它的(N-1)个极点均位于原点z=0处。
FIR滤波器线性相位的特点:
如果FIR滤波器的单位抽样响应为实数 hn,,
nN,,1/2 ,,
而且满足以下任一条件:
偶对称:hnhNn,,,1 奇对称:hnhNn,,,,1 ,,,,,,,,
其对称中心在nN,,1/2处,则滤波器具有准确的线性相位。 ,,
窗函数设计法
j,j,hn()一般是先给定所要求的理想滤波器频率响应He(),由He()导出,ddd
hn()我们知道理想滤波器的冲击响应是无限长的非因果序列,而我们要设计的是d
hn()hn()hn()是有限长的FIR滤波器,所以要用有限长序列来逼近无限长序列,ddd设:
,1jj,,(2-13) hnHeed,,()()dd,,,,2
hn()常用的方法是用有限长度的窗函数w(n)来截取 即: d
hnnhn()()(),,(2-14) d
这里窗函数就是矩形序列RN(n),加窗以后对理想低通滤波器的频率响应将产生什么样的影响呢?根据在时域是相乘关系,在频域则是卷积关系:
,,1jjj(),,,,,HeHeWed,, (2-15) ()()[]dR,,,,2
j,j,He() 其中,为矩形窗谱,是FIR滤波器频率响应. We,,R
j,H, 通过频域卷积过程看的幅度函数的起伏现象,可知,加窗处理后,He,,,,
对理想矩形的频率响应产生以下几点影响。
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
(1)使理想频率特性不连续点处边沿加宽,形成一个过渡带其宽度等于窗的频
频率采样法
窗函数设计法是从时域出发,把理想的用一定形状的窗函数截取成有限hn,,d
j,长的,来近似理想的,这样得到的频率响应逼近于所要求的理想hnhnHe,,,,,,d
j,的频率响应。 He,,
j,频率抽样法则是从频域出发,把给定的理想频率响应 加以等间隔抽样He,,得到,然后以此作为实际FIR滤波器的频率特性的抽样值,即 Hkhkhk,,,,,,dd
2,jw (2-16) HkHek,,()()|,ddN
知道Hk后,由DFT定义可唯一确定有限长序列hn,利用这N个频域抽样,,,,
值Hk同样利用频率内插公式可得FIR滤波器的系统函Hz,及频率响应 ,,,,
j,,即: He,,
频率抽样法内插公式:
,N1N,1(),zHkHz(), (2-17),,,k1NWz1,k,0N
频率抽样法小结
优点:可以在频域直接设计,并且适合于最优化设计。
2/,N2/,N,/N 缺点: 抽样频率只能等于的整数倍,或等于的整数倍加上。
,因而不能确保截止频率的自由取值,要想实现自由地选择截止频率,必须增加抽c
样点数N,但这又使计算量增大。
为了提高逼近质量,减少通带边缘由于抽样点的陡然变化而引起的起伏振荡。有目的地在理想频率响应的不连续点的边缘,加上一些过渡的抽样点,增加过渡带,减少起伏振荡。
2.3 本章小结
本章主要介绍了IIR滤波器和FIR滤波器的基本结构,性能指标、设计方法和各自的特点及优势。分析本次要讨论的问题,根据需要,从技术指标上来看两种均可实现;从实现设计方法来看,IIR较为合适;从完成设计所用的硬件成本来看,IIR更为适宜。这为后面的多相滤波器的设计和实现奠定了理论基础,使我们更方便更合理开展以后的论文写作和设计的实现。
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 3 多相滤波器组的理论原理与设计
本章将重点介绍多相滤波器的理论和实现方法,同时也将就瞬时测频技术的相关应用展开讨论,来研究接收机。用数字方法实现滤波器组有两种方法,一种方法是若干个数字滤波器并行工作,构成数字滤波器组。另外一种方法是通过DFT实现滤波器组。这两种方法都可以实现信道划分的功能。首先介绍几个在多相滤波器组的理论阐述和推导过程中被反复提及的基本定理。
3.1 几个基本定理原理
3.1.1 采样定理
随着数字技术的迅速发展,模拟信号直接进行数字化处理的频率将越来越高。那么当对某一时间连续信号进行采样时,如何确定采样频率,才能根据这些采样值准确确定原信号,不至于产生信号的失真和混叠。
基本采样理论一Nyquist(奈奎斯特)采样定理
xt0,fNyquist采样定理:设有一个信号,其频带在范围内,如果以不小,,,,H
f2f,xt于的采样频率对进行等间隔采样,得到时间离散的采样信号,,SH
T,1/fXnXnT,0,f(其中,称为采样间隔),则原信号将被所得到的采,,,,,,sssH
xn样值完全地确定。 ,,
上述Nyquist采样定理的含义为:如果以不低于信号最高频率两倍的采样频率对带限信号进行采样,那么所得到的离散采样值就能准确地确定原信号。
采样定理的意义在于:时间上连续的模拟信号可以用时间上离散的采样值取代,这就是为模拟信号的数字化处理奠定了理论基础。
0,fNyquist采样理论只讨论了其频谱分布在上的基带信号的采样问题,如,,H
ff 果信号的频率分布在某一有限的频带上时,根据Nyquist采样定理,仍然可按,,LH
f2f,f的采样速率进行采样,但是当信号的最高频率远大于信号带宽B时,如果HSH
仍然按Nyquist采样定理进行采样的话,其采样频率会很高,以至于很难实现,或者后处理的速度也满足不了要求。由此产生了带通采样定理。
fxt带通采样定理:设一个频率带限信号,如果其采样速率 满足: ,,S
4f2()ff,oLH(3-1)f,,S2121nn,,
fB,2fffB,,,22式中,n 取能满足的最大整数 (0, 1, 2, …) ,则用 ,,,sHL
fxnTxt进行等间隔采样所得到的信号采样值能准确的确定原信号。,,,,sS
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
上述采样定理的适用前提条件是:只允许在其中的一个频带上存在信号,而不允许在不同的频带上同时存在信号,否则将引起混叠。
fB,2为了能使用最低采样速率即:,带通信号的中心频率必须满足 ,
21n,(3-2)fBffnB,,,,或(21)0LH2
即信号的最高频率加上最低频率是带宽的整数倍。
观察式可以发现,n的不同意味着不同的中心频率,使用同样一个采样频率,可以对不同的中心頻率的信号进行采样,带通采样定理适用的前提是:只允许在其中的一个频带上存在信号,不允许在其它频带上同时存在信号,否则将引起混叠。
带通采样定理意味着对于带通信号而言,可以用远低于两倍信号最高频率的釆样速率进行采样而无频谱混叠。带通采样大大降低了采样速率的理论值,使高速采样、处理成为可能。
3.1.2 抽取和内插
本小节简单地讨论抽取和内插,因为在设计滤波器组时要用到它们。数据的抽
xn取意味着在一组数据中用一个数据。比如说,如果数据为,这里n=0,1,2,3……,,,
x经过M倍抽取后的结果为 d
xxMn, (3-3) ,,d
xx00,式中,M为整数。换句话说,就是每个M个点选一个点。如果M=2,, ,,,,dxx12,xx24,,,……。这些结果见图3-1。图3.1(a)给出了原始数据,,,,,,,,,dd
图3.1(b)和(c)分别给出了抽取因子为2和3时的抽取结果。M倍抽取可以用
,M 来表示。
显然,抽取会损失信息。如果对某个信号以3GHz的速度采样,2倍抽取后等效于采样速率为1.5GHz。抽取因子为3,等效于采样速率为1GHz。
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(a)
(b)
图3-1 抽取举例
(a)输入数据;(b)2倍抽取后的数据;(c)3倍抽取后的数据
内插是在原始输入数据中加入数据。由于很难向原始数据加入信息,而只能加(c)
0。从数学上来说,如果对输入数据进行L倍内插,内插结果与输入信号有如下关系:
xxL/,, 若为整数n/Lxn,{,, (3-4) L0 若不为整数nL/
xx00,xx10,xx20,式中,L为整数。如果L=3,,,,,,,,,,,,,,,,LLLxx31,x40,,,……。图3.2给出了内插因子为2和3时的内插结果。正,,,,,,LL
如我们所预料的,内插不会给输入数据增加信息。内插可以用L,来表示。
(a)
(b)
(c)
图3-2 内插举例
(a)输入数据;(b)2倍抽取后的数据;(c)3倍抽取后的数据
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如果对输入数据进行L倍内插和L倍抽取,可以得到原始数据。其原因显而易见:通过内插在每个数据后加L-1个零,L倍抽取又去掉了这些零。但是,如果首先对数据进行M倍抽取,然后进行M倍内插,这种处理就不能得到原始数据。因为,抽取丢失了信息,而内插无法恢复丢失的信息。
3.1.3 Noble恒等式
Noble恒等式用来描述抽取器和内插器相对于滤波器组的位置。Noble恒等式表述的核心思想是:抽取器和内插器相对于滤波器的位置是可以调整的。
ymym,,,,Dxnxn,,,,HzHz,,,D,D,,
(a)
ymym,,,,Dxnxn,,,,HzHz,,,,,D,D
(b)
图3-3 Noble恒等式
Noble恒等式1见图3-3(a),其意思是在滤波器和抽取器的位置关系中,可以先进行线性滤波再进行抽取;也可以先进行抽取再滤波,只需将滤波器长度降低一个D因子。Noble恒等式2见图3-3(b),所描述的是在滤波器和抽取器的位置关系中,可以先内插后滤波,也可以先滤波器再内插,同样只需将滤波器长度降低一个D因子,抽取和滤波器的关系通常适用于分析滤波器组的研究。内插和滤波器组的关系则多见于综合滤波器组的研究。
Noble恒等式为多相滤波器组设计过程中“抽取器”,“内插器”位置的调整提供了理论依据。它们位置上的调整会带来滤波器的化简,当抽取器由滤波后改为滤波前,当内插器由滤波前改为滤波后,都会得到阶数降低了D倍的滤波器。 3.2 信道化滤波器组的数字实现方法
用数字方法实现滤波器组有两种方法,一种方法是若干个数字滤波器并行工作,构成数字滤波器组。另外一种方法是通过DFT实现信道化。这两种方法都可以实现信道划分的功能。
3.2.1 并联数字滤波器算法实现滤波器组的方法
数字滤波器组的方法通过将一些独立的数字滤波器并联实现信道化滤波,在结构上类似于传统的模拟滤波器组接收机,,所不同的是用数字滤波器取代模拟滤器。
20
基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
xn,,
Hz,,HHHH0012N,1
Hz,,1f
均匀滤波器的频率响应HHHH012N,1
Hz,,N,1f非均匀滤波器的频率响应
图3-4 通过并联数字滤波器的方法实现滤波器组
这种方法中各个滤波器的性能(如带宽,截止特性,带内的波动等等)可以获得较好的一致性并且对外界环境不敏感,这些性能是模拟滤波器组难以比拟的,
数字滤波器组中,我们可以发现各个滤波器将宽带信号变为窄带信号,这些滤波器起到了抗混叠的作用。利用3.1节中的带通采样定理,可以发现,对单个子信道采样的话,采样速率只需符合带通采样定理就可以,这就意味著,子信道中的数据在不损失信息的情况下可以丢弃一部分,即可以用抽取的方法降低各个子倍道数据的数据速率。
xnynyn,,,,,,00xn,,ym,,,D0HzHz,,,,00
ynyn,,,,11ym,,,D1HzHz,,,,11
yn,,yn,,N,1N,1ym,,,DN,1HzHz,,,,N,1N,1
图3-5 滤波器组在输出为带限信号的情况下的择速
由图3-5可以发现,滤波器组如果是均匀滤波器组的话,那么各个滤波器特性完全一样,所不同的是它们覆盖不同频率范围,根据这个特点,任意频率范围的子信道滤波器可以变为图3-6中的形式:
X(n)X(n)ynyn,,,,
HzHz,,,,n0
图3-6 信号的频谱搬移
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
图3-6中将信号进行频谱搬移到最低频率的范围,各个通道的频移通过乘以不同
-ni,n的 实现,然后都使用最低频的信道滤波器进行滤波。所以图3-5中右边结Hze,,0
构可以继续变为一种新的结构。
yn,,0ym,,,D0Hz,,0
-ni,1e
yn,,1xn,,ym,,,D1Hz,,0
-ni,n-1e
yn,,N,1ym,,N,1,DHz,,0
图3-7 调制滤波器组
该结构是数字滤波器组理论中的一个重要种类,我们通常把这类结构称之为调制滤波器组。这类滤波器组通过对信号搬移到零中频,相当于对原型滤波器进行频谱搬移而得到其他各个频率范围的滤波器,降低了滤波器组的设计难度。更重要的是这类滤波器组可以借助DFT或DCT实现,存在进一步改进的空间。
3.2.2 DFT算法实现滤波器组的方法
虽然上一节提到DFT,但这里所讨论的DFT是另外一种方式实现滤波器组。 DFT通常的作用是用于频谱分析。对一段数据进行DFT后得到了信号的电压频谱密度。通过比对各个频点的电平就可以对这段数据的各个频谱分量进行观察,这种方法得到的通常是频域信号。
而对一段长度的数据进N点DFT,我们对于DFT的每个输出可以得到如下的式子:
2,N,1,jkn()NXkxne()(), (3-5) kN,,0,1,,1?, n,0
xn可以看出,对序列作离散付里叶变换,相当于把这个序列通过一个FIR数字,,
a滤波器,其系数为: k
22,,,j()kn,j()knTNNTa,e,e k(3-6)
22
基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
2,,j()knn,N,1N这相当于使序列中的每个样本有相位滞后,最后在时刻把经xn,,
过相移的各个样本叠加起来,得出滤波器的输出,也就得出了序列中频xnyn,1,,,,k,ka率为的频谱分量的付里叶系数。取不同的值就可得不同的一组系数,分Xk,,k
k0,k,N,1N别对应于不同的滤波特性的数字滤波器。把取在区间,就可得个不
N同滤波特性的数字滤波器。因此,DFT相当于对实施个滤波器的滤波操作运算。 xn,,
下面讨论这种滤波器的时间特性和频率特性。由于离散付里叶变换式(3-5)中的可以看成是FIR滤波器的输入序列,则是这个滤波器的输出。该输出是输xnXk,,,,
h(n)入序列与滤波器的冲激响应序列的卷积结果,即
N,1
X(k),x(n)h(N,1,n),n,0 (3-7)而为 hn,,
2,,,j()(N,1,n)k,N[e], n0,1,2,...,N1 ,, h(n),,
(3-8),0, n0及nN,,,
N,1输入序列经过这样一个滤波器以后,在时间上的输出为: yN,1,,
N,1
y(N,1),x(n)h(N,1,n),kn,0
,x(0)h(N,1),x(1)h(N,2),x(2)h(N,3),?,x(N,1)h(0) kkkk
,2,22,,j()(N,1,N,1)k,j()(N,1,N,2)k,j()(N,1,N,3)kNNN,x(0)e,x(1)e,x(2)e
2,,j()(N,1,0)kN,?,x(N,1)e
,,22,j()k*1,j()k*2NN,x(0),x(1)e,x(2)e
22,,,j()k*(N,2),j()k*(N,1)NN,?,x(N,2)e,x(N,1)e (3-9)
N,1Xk由此可见滤波器在时刻的输出就是。 ,,
再来看一下这个滤波器的频率特性。对滤波器的冲激响应求Z变换式,然后使该
式在Z 平面的单位圆上求值,就可得出滤波器的频率特性。
hn对求Z变换可得 ,,k
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
N,1,n H(z),Z[h(n)],h(n)z,kkkn,0
,2N,1,j()(N,1,n)k,nN,ez ,n,0
,,22N,1,j()(N,1)k,j()k,n,nNN,e(e)z ,n,0
,2,jk,2,NNN,,j()(N1)k1,z(e)N (3-10) ,e2,jk,1N1,z(e)
在式(3-9)中,令zjff,exp2/,,便可以得到滤波器的幅频特性为: ,,s
,f2,NN,,jjk1[exp(2)][exp()]fNs Hf,|()|||,1,j,ffj,kN1[exp(2/)][exp(2/)]s
fkfk,,jN,,,jN,exp[()]exp[()]fNfNss ,||fkfkexp[,j(,),exp[,j,(,)]fNfNss
fk,sinN(,)fNs (3-11) ||,fksin(),,fNs
f其中为采样频率,通过上述理论推导可以发现,DFT可以等效成一个由N个s
滤波器并联成的滤波器组。
xn,,
,1Nz
点,1Dz
F
T,1z
图3.8 逐点滑动DFT实现滤波器组
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
对DFT的输入端做逐级延迟抽头处理,则可以当滤波器组使用。DFT本身没有变化,只是对输入做了改变,则各个频点的输出为时域信号。
这种DFT优点是用一个DFT算法起到了整个滤波器组的作用,实现信道划分的功能,相对简单。但是缺点也很明显:频率特性不理想,过渡带和重叠区都较宽。 3.3 基于多相滤波器组的数字信道化
3.3.1 多相表示法
信号的多相表示在多抽样率信号处理中有着重要的作用。使用多相表示可在抽样率转换的过程中去掉许多不必要的计算,因而大大提高运算的速度。
对于任意一个系统的传输函数来说,同样可以完成相同的过程:给定序列hn,,,
,令n=0~,假定M=4有:
,n4812,,,,Hzhnzhhzhzhz,,,,,,,,,,,,,,04812n0,
,,,,15913 ++hzhzhzhz,,,,,15913
,,,,261014++hzhzhzhz,,,,,261014
,,,,371115++hzhzhzhz,,,,, 371115
04812,,, =,, zhhzhzhz,,,,,,,04812,, (3-12)
,,,,14812+,, zhhzhzhz+,,,,,,15913,,
,,,,24812,,+ zhhzhzhz+,,,,,,261014,,
,,,,34812,,+ zhhzhzhz+,,,,,,371115,, (3-13)
M,,1n,,,1MnQzzEz,HzzhMnz,,1 即 ,,,,,,,,,,lM1,in,,01
,,nEzhMnz,,1 记 ,,,,,l0n, (3-14)
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
M,1,lM 则 HzzEz,,,,,,ll,0 (3-15)
若再记 enhMn,,1,,,,l
为的多相分量,则 hn,,
,,nEez(z)(n),,ll,n0 (3-16)
E(z)式中,表示的多相分量。 en,,ll
这个过程的目的是为了在工程中实现高速处理,用低速的电路实现大数据的处理。因为有这个优势,所以人们常常在设计系统是寻找其多相表示方法。 3.3.2 基于多相滤波器组结构的数字信道化
上一小节式(3-16)所表达是一个滤波器的传输函数,也就是一个滤波器的多相
,jn,,jn,nnee分解过程。又有之前的内容通过引入实现信号的频谱搬移,若将引入到各个信道,就可得到k个信道的滤波器的多相分解形式:
DD,,11,,,,lMDkDlMD HZZWEZWZWEZ,,,,,,,,,,kDlDDlll,,00
D,,EZ,,0,,,1D,,ZEZ,,1,,,,,,1Dk,,2kk,2D,, (3-17) =1WWW…,,ZEZDDD,,2,,,,
?,,
,,,,,,1DDZEZ,,,,,1M,,
其中k=0,1,2,3,„„,D-1
将滤波器组整合在一起,就可以得到整个滤波器组多相分解后的传输函数。
D,,EZ,,01111?,,,,HZ,,,,0,,1D,,,,,D1,,,,12,,ZEZ,,1WWW?HZ,,1DDD,,1,,,,,,D21,,,,,,242D,,,HZ,, (3-18) ,,,1WWW?2ZEZ,,DDD2,,,,,,?,,?????,,?,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DDDD12111,,HZ,,D1,,D,,D,,,1WWW?1,,,,DDD,,ZEZ,,,,M1,,,
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
W从式可以看出,的矩阵可代表一个DFT,根据这个推理,可将调制滤波器组D
变为使用DFT的多相滤波器组。
xn,,Dym,,,D0EZ,,0
,1Dz
点Dym,,,D1EZ,,1D1,Fz
T
,1zDym,,,DD,1EZ,,D,1
图3-9 均匀DFT滤波器组的多相结构框图
上图中的抽取发生在滤波之后,即在硬件实现的时候,滤波器和DFT均要在高速下运行,限制该算法在高速情况下的使用,如果能将抽取放在滤波之前,那么滤波器将可以在抽取后的低速实现。使用Noble恒等式1,将抽取器的位置提前,则可以得到图3-10的结构。
xn,,EZ,,,D0ym,,0
,1Dz
点ym,,1,DEZ,,1D,1zF
T
,1zymEZ,,,,D,1D,1,D
图3-10 抽取器前移的均匀DFT滤波器组的多相结构
这一过程不但从速度角度提高了系统的工作頻率上限,而且可以发现各个滤波器的结构也被抽取,得以了简化,节省了资源,再通过FFT取代DFT运算,运算效率可以得到进一步提高。
通过与传统的信道化接收机结构的运算量做比较,可以发现多相滤波结构的信道化接收机可以大量节省资源:以接收机为例,设信道数为D,原型低通滤波器的阶数为N,所需的乘法运算量分别为:
传统的信道化接收机:
SDN,,,1 ,,1
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
多相滤波结构的信道化接收机:
SDNDD,,,,/D/2log,,,,22
可以看出,多相滤波器组可以大量节省滤波器所消耗的乘法器资源。当原型滤波器阶数越多的时候,节省的数量越明显。
图3-11 D=8时两种方法实现滤波器组消耗乘法器对比
当D=8,N=96时,传统结构的信道化接收机运算量为776次,而多相滤波结构的信道化接收机运算量仅为108次,可见这种结构节省了大量资源,更利于硬件实现。
3.4 多相滤波器接收机的MATLAB仿真
研究了多相滤波器的理论基础,推导出了多相结构和数学模型,再用matlab对多相滤波器进行的仿真,就可以通过仿真图,验证设计的正确性。设多相滤波器的
680010,长度K=16,子信道的数目M=32,原滤波器的长度N=512,采样频率为Hz,
666fHz,10fHz,,30010fHz,,80010输入三个载波频率分别为、、、幅度为123666,6310,Hz110,Hz810,Hz1010,0.1,带宽分别为、、,采样时间为,输入的信
ZtAfBTtt,,,1.4cos2/,,ZtAfBTtt,,,2cos2/,,号分别是:、、,,,,111w222wZtAfBTtt,,,1.5cos2/,,。 ,,333w
仿真结果如下图所示:
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
图3-12(a) 3个混合信号的时域和频域的输入及输出
图3-12 (b) 16个信道的时域输出
图3-12(c) 16个信道的频域输出
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
由图3-12 (a)所示,左边显示的是一个3输入的混合信号和3个单独的信号的时域输入(1个线性调频,1个单载频信号,还有1个线性调频信号,与第一个线性调频信号的带宽及中心频率值不一样),右边分别是对应时域的频域图。图3-12(b)所示的是,16个信道的时域输出,因为信号1(第一个线性调频信号)位于信道1,所以信道1有信号输出,信号2(单载频信号)位于信道6,所以信道6的信号输出如第二行的第二个图所示,信号3(第二个线性调频信号)位于信道14,所以信道14输出信号。图3-12(c)是对应信道的频域显示。
从上述仿真可以表明:多相滤波器组的设计思路和方法都是可行的,多信道化接收机确实可以同时接受多个信号的到达,然后通过多信道化分别接收到各个信号,解决了传统滤波器计算速度慢,窄带的,接受信号有缺失的缺点。 3.5 本章小结
3.1节主要讲多速率系统中的三个最基本概念,这三个概念在普通滤波器组结构向多相滤波器组结构的演化过程经常被应用。3.2节主要讨论数字信道化的滤波器组的两种常见实现方法,一种是并联一些滤波器实现滤波器组的方法,还有一种是通过傅立叶变换实现滤波器组的方法。 3.3节主要讨论工程实现时用到的多相的方法,并引入滤波器组中,结合Noble恒等式,完成多相滤波器组的数学推导和原理阐述。得到基于DFT的多相滤波器组的结构。分析了多相滤波器组的优点并与传统滤波器进行了比较,得出多相滤波器组可以大量节省滤波器所消耗的乘法器资源,3.4节主要进行了matlab仿真,对仿真结果进行了分析,验证了设计和理论的正确性。
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 4 高效的数字信道化瞬时测频(IFM)接收机
4.1 一种数字信道化瞬时测频接收机方案
将数字瞬时测频(DIFM)技术应用到数字信道化接收机高效结构中,提出一种能分辨落入同一信道的两个同时到达信号的数字信道化IFM接收机方案,如图所示
xn,,xm',,0ym,,0DIFM0,Dhm',,0I,,m参i0,1,j2D,jm,0z2eee数Fym,,1hm',,,DDIFM11编,1zF,m,码i1j,,jm,12De2eym,,xm'T21D,,,器,,eD,1,1DIFM2hm',,,DzD,1D-1,mj,,,,jDm,21,,i(D1),2ee2De
图4-1 数字信道化IFM接收机高效结构(信道奇型排列,F=2)
-1的方案中采用信道奇型排列条件下的数字信道化高效结构,其原因是在图4
信道偶型排列的信道化结构中信道0可能输出实信号而不利于测量瞬时频率fm。并且,相邻信道的频谱按50,重叠使各信道的通带拼接后覆盖整个监视带,,,o
不存在接收盲区,如图4-2所示
j,He,,
2,
K
12403
,,OK
图4-2 方案中各信道的频响
fDIFM k 模块用只需消耗很少的硬件资源的相位差分法来测量数字信 道化x
fmfmfm结构的第k 个输出 的瞬时频率 [ 为归一化频率,,,,,,,mmm
fm,,0.5,0.5]( k =0,1,…, K ?1)][1]。 ,,,,m
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
相邻信道频响50,重叠会使一个输入信号同时落在两个相邻信道上,而产生虚假信号。解决方法是通过参数编码器来判决输入信号所属的信道,并对信号进行频率估计,以得到信号的准确位置。本方案采用一种简单方法实现参数编码器的功能:使信道个数K与抽取因子D满足F = 2,K = 2D 的关系,则信道判决条件仅仅取决
avg于 对样本点数m 的多次随机实验均值 ,而不需要比较相邻信道的输fmf,,mk
出幅度。具体的过程如下:
(1) 信道判决
avgf,0.25当输入信号在信道k的DIFM值输出满足 的条件,信道判决认为该k
avgavg信号属于信道k。否则,若判定该信号属于信k-1;若判定该信号f,0f,0kk
属于信道k +1。
(2)频率估计
avgavg一个输入信号在2个相邻信道上的DIFM输出满足的关系,因此ff,,0.5,1kk
一个信号的瞬时频率值可以分别从相邻的2个信道中检测出。
本方案中当两个输入信号同时落在信道k 上,若两信号幅度差大于3 dB,DIFM k 只能捕获幅度较大信号的频率;若两信号的幅度相当,DIFM k 输出会产生误差。但是通过上述参数编码器,两信号准确的瞬时频率值仍可以在相邻的信道k-1ke k+1中分别检测到。
4.2 瞬时测频的仿真分析
对图4.1中的结构进行MATLAB仿真。设D = 5,K =10;原型低通FIR滤波器
,/10,/5的通带截止频率为,阻带起始频率为,阶数为80阶;两个同时输入且等
xnxn幅的实单频信号、,频率分别为32 MHz和38 MHz,输入采样速率为100 ,,,,12
MHz,样本点数为500,输入信噪比SNR?[10 dB,30 dB],随机实验100次,仿真结果图4-3所示。
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
图4-3(a) 输入信号和信道的幅度频响
图4-3(b) 信道2,3,4 的DIFM 输出(SNR=20 dB)
图4-3(c) 两个信号的频率估计均方误差与SNR 的关系
xnxn由图4-3(a)知2个信号同时落入信道3,信号靠近信道2,靠近信道,,,,124。由图4-3(b)可知SNR=20 dB条件下这3个信道的DIFM输出情况。信道2显示
xnxn信号的频率,信道4显示信号的频率。信道3的DIFM输出有较大波动, ,,,,12
说明该信道存在2个信号。对信道2和信道4的DIFM输出分别求均值并由此得到
xnxnxnxn信道判决和频率估计的结果:信号、都属于信道3;、的估,,,,,,,,1212计频率分别为?0.149 98、0.149 97。由于数字信道化接收机各信道上的输出均是复
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 基带信号,、 在信道3中的理论频率值分别为?0.15、0.15。将频率估xnxn,,,,12
计值与理论值比较可知此时的频率估计误差小于2‰。并且,由图4.3(c)可知,随着SNR的提高,频率估计值会逐渐逼近理论值,SNR=30 dB条件下的频率估计均方误差约为?80 dB,可见本方案中频率估计的精度较高。
从上述仿真结果表明:落入同一信道的2个同时到达信号可以被上述数字信道化IFM接收机分辨出,本方案可行。
本文的这种数字信道化IFM接收机方案结合了数字信道化接收机高效结构和相位差分瞬时测频方法,从而降低了系统复杂度,提高了实时处理能力,仿真结果表明该方案具有较好的信号检测能力。用现代技术来实现宽带数字化EW接收机的唯一实用方法是通过信道化技术,数字信道化IFM接收机是一种很有发展潜力的宽带侦察接收机。
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 5 课题设计总结及展望
经历了课题调研、文献阅读、方案确定和实际的设计以及调试等阶段,初步完成了设计,本章对于课题的进展程度做一个小结。
课题设计过程中遇到了很多困难,错误的教训以及解决问题过程中获得的宝贵经验是课题组的重要收获。
课题的设计主要是解决处理同时到达的多个信号和系统带宽较宽的接收机问题。但是,现代电子战中系统带宽越来越宽,所以接收机的系统带宽在今后的研究过程中需要进一步拓宽。另外,多信号的问题相当复杂,该论文中只是解决了某些特殊情况的多信号问题,对于多信号的处理需要进一步研究。
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 致谢
感谢西安邮电大学四年来对我的辛苦培育,让我在大学这四年来学到很东西,特别感谢通院为我们提供了良好的学习环境,感谢领导、老师们四年来对我无微不至的关怀和指导,让我得以在这四年中学到很多有用的知识。在此,我还要感谢在班里同学和朋友,感谢你们在我遇到困难的时候帮助我,给我支持和鼓励,感谢你们。
特别感谢我的指导老师常虹,在本次毕业设计中给予我悉心指导,从毕设开始到结束中过程遇到很多困难都是她给我鼓励与指引,使我能够克服重重困难,将设计做完成,在此谨向常虹老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。谢谢~
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
参考文献
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 原文已完。下文为附加文档,如不需要,下载后可以编辑删除,谢谢~
施工组织设计
本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。编制时,我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺,特制定本施工组织设计。
一、 工程概况:
##西夏建材城生活区27、30住宅楼位于银川市新市区,橡胶厂对面。
本工程由宁夏燕宝房地产开发有限公司开发,银川市规划建筑设计院设计。
本工程耐火等级二级,屋面防水等级三级,地震防烈度为8度,设计使用年限50年。
#2#2本工程建筑面积:27楼3824.75m;30楼3824.75 m。室内地
##坪?0.00以绝对标高1110.5 m为准,总长27楼47.28m;30楼
##47.28 m。总宽27楼14.26m;30楼14.26 m。设计室外地坪至檐口高度18.6 00m,呈长方形布置,东西向,三个单元。
本工程设计屋面为坡屋面防水采用防水涂料。外墙水泥砂浆抹面,外刷浅灰色墙漆。内墙面除卫生间200×300瓷砖,高到顶外,其余均水泥砂桨罩面,刮二遍腻子;楼梯间内墙采用50
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 厚胶粉聚苯颗粒保温。地面除卫生间200×200防滑地砖,楼梯间50厚细石砼1:1水泥砂浆压光外,其余均采用50厚豆石砼毛地面。楼梯间单元门采用楼宇对讲门,卧室门、卫生间门采用木门,进户门采用保温防盗门。本工程窗均采用塑钢单框双玻窗,开启窗均加纱扇。本工程设计为节能型住宅,外墙均贴保温板。
本工程设计为砖混结构,共六层。基础采用C30钢筋砼条形基础,上砌MU30毛石基础,砂浆采用M10水泥砂浆。一、二、三、四层墙体采用M10混合砂浆砌筑MU15多孔砖;五层以上采用M7.5混合砂浆砌筑MU15多孔砖。
本工程结构中使用主要材料:钢材:I级钢,II级钢;砼:基础垫层C10,基础底板、地圈梁、基础构造柱均采用C30,其余均C20。
本工程设计给水管采用PPR塑料管,热熔连接;排水管采用UPVC硬聚氯乙烯管,粘接;给水管道安装除立管及安装IC卡水表的管段明设计外,其余均暗设。
本工程设计采暖为钢制高频焊翅片管散热器。
本工程设计照明电源采用BV,2.5铜芯线,插座电源等采用BV,4铜芯线;除客厅为吸顶灯外,其余均采用座灯。
二、 施工部署及进度计划
1、工期安排
本工程
计划开工日期:2004年8月21日,竣工日期:2005年7月10日,合同工期315天。计划2004年9月15日前
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 完成基础工程,2004年12月30日完成主体结构工程,2005年6月20日完成装修工种,安装工程穿插进行,于2005年7月1日前完成。具体进度计划详见附图,1(施工进度计划)。
2、施工顺序
?基础工程
工程定位线(验线)?挖坑?钎探(验坑)?砂砾垫层的施工?基础砼垫层?刷环保沥青 ?基础放线(预检)?砼条形基础?刷环保沥青 ?毛石基础的砌筑?构造柱砼?地圈梁?地沟?回填工。
?结构工程
结构定位放线(预检)?构造柱钢筋绑扎、定位(隐检)?砖墙砌筑(,50cm线找平、预检)?柱梁、顶板支模(预检)?梁板钢筋绑扎(隐检、开盘申请)?砼浇筑?下一层结构定位放线?重复上述施工工序直至顶。
?内装修工程
门窗框安装?室内墙面抹灰?楼地面?门窗安装、油漆?五金安装、内部清理?通水通电、竣工。
?外装修工程
外装修工程遵循先上后下原则,屋面工程(包括烟道、透气孔、压顶、找平层)结束后,进行大面积装饰,塑钢门窗在装修中逐步插入。
三、 施工准备
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
1、 现场道路
本工程北靠北京西路,南临规划道路,交通较为方便。
场内道路采用级配砂石铺垫,压路机压。
2、机械准备
?设2台搅拌机,2台水泵。
?现场设钢筋切断机1台,调直机1台,电焊机2台,1 台对焊机。
?现场设木工锯,木工刨各1台。
?回填期间设打夯机2台。
?现场设塔吊2台。
3、施工用电
施工用电已由建设单位引入现场;根据工程特点,设总配电箱1个,塔吊、搅抖站、搅拌机、切断机、调直机、对焊机、木工棚、楼层用电、生活区各配置配电箱1个;电源均采用三相五线制;各分支均采用钢管埋地;各种机械均设置接零、接地保护。具体配电箱位置详见总施工平面图。
3、施工用水
施工用水采用深井水自来水,并砌筑一蓄水池进行蓄水。楼层用水采用钢管焊接给水管,每层留一出水口;给水管不置蓄水池内,由潜水泵进行送水。
4、生活用水
生活用水采用自来水。
4
基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
5、劳动力安排
?结构期间:
瓦工40人;钢筋工15人;木工15人;放线工2人;材料1人;机工4人;电工2人;水暖工2人;架子工8人;电焊工2人;壮工20人。
?装修期间
抹灰工60人;木工4人;油工8人;电工6人;水暖工10人。
四、主要施工方法
1、施工测量放线
?施工测量基本要求
##A、西夏建材城生活区17、30住宅楼定位依据:西夏建材城生活区工程总体规划图,北京路、规划道路永久性定位
B、根据工程特点及,建筑工程施工测量规程,DBI01,21,95,4、3、2条,此工程设置精度等级为二级,测角中误差?12,边长相对误差1/15000。
C、根据施工组织设计中进度控制测量工作进度,明确对工程服务,对工程进度负责的工作目的。
?工程定位
A、根据工程特点,平面布置和定位原则,设置一横一纵
##两条主控线即27楼:(A)轴线和(1)轴线;30楼:(A)轴
#线和(1)轴线。根据主轴线设置两条次轴线即27楼:(H)轴
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
#线和(27)轴线;30楼:(H)轴线和(27)轴线。
B、主、次控轴线定位时均布置引桩,引桩采用木桩,后砌一水泥砂浆砖墩;并将轴线标注在四周永久性建筑物或构造物上,施测完成后报建设单位、监理单位确认后另以妥善保护。
C、控轴线沿结构逐层弹在墙上,用以控制楼层定位。
D、水准点:建设单位给定准点,建筑物?0.00相当于绝对标高1110.500m。
?基础测量
A、在开挖前,基坑根据平面布置,轴线控制桩为基准定出基坑长、宽度,作为拉小线的依据;根据结构要求,条基外侧1100mm为砂砾垫层边,考虑放坡,撒上白灰线,进行开挖。
B、在垫层上进行基础定位放线前,以建筑物平面控制线为准,校测建筑物轴线控制桩无误后,再用经纬仪以正倒镜挑直法直接投测各轴线。
C、标高由水准点引测至坑底。
?结构施工测量
A、首层放线验收后,主控轴一引至外墙立面上,作为以上务层主轴线竖身高以测的基准。
B、施工层放线时,应在结构平面上校投测轴线,闭合后再测设细部尺寸和边线。
C、标高竖向传递设置3个标高点,以其平均点引测水平线折平时,尽量将水准仪安置在测点范围内中心位置,进行测
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 设。
2、基坑开挖
本工种设计地基换工,夯填砂砾垫层1100mm;根据此特点,采用机械大开挖,留200mm厚进行挖工、铲平。
开挖时,根据现场实际土质,按规范要求1:0.33放坡,反铲挖掘机挖土。开挖出的土,根据现场实际情况,尽量留足需用的好土,多余土方挖出,避免二次搬运。
人工开挖时,由技术员抄平好水平控制小木桩,用方铲铲平。
挖掘机挖土应该从上而下施工,禁止采用挖空底脚的操作方法。机械挖土,先发出信号,挖土的时候,挖掘机操作范围内,不许进行其他工作,装土的时候,任何人都不能停留在装土车上。
3、砌筑工程
?材料
砖:MU15多孔砖,毛石基础采用MU30毛石。
砂浆:?0.00以下采用M10水泥砂浆,一、二、三、四层采用M10混合砂浆,五层以上采用M7.5混合砂浆。
?砌筑要求
A、开工前由工长对所管辖班组下发技术交底。
B、砌筑前应提前浇水湿润砖块,水率保持在10,,15,。
C、砌筑采用满铺满挤“三一砌筑法“,要求灰浆饱满,
7
基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 灰缝8,12mm。
D、外墙转角处应同时砌筑,内外墙交接处必须留斜槎,槎子长度不小于墙体高度的2/3,槎子必须平直、通顺。
E、隔墙与墙不同时砌筑又不留成斜槎时可于墙中引出阳槎或在墙的灰缝中预埋拉结筋,每道不少于2根。
F、接槎时必须将表面清理干净,浇水湿润,填实砂浆,保持灰缝平直。
G、砖墙按图纸要求每50mm设置2φ6钢筋与构造柱拉结,具体要求见结构总说明。
H、施工时需留置临时洞口,其侧边离交接处的墙面不少于500mm,顶部设边梁。
4、钢筋工程
?凡进场钢筋须具备材质证明,原材料须取样试验,经复试合格后方可使用。
?钢筋绑扎前应仔细对照图纸进行翻样,根据翻样配料,施工前由工长对所管辖班组下发技术交底,准备施工工具,做好施工的准备工作。
?板中受力钢筋搭接,I级钢30d,II级钢40d,搭接位置:上部钢筋在跨中1/3范围内,下部钢筋在支座1/3范围内。
?钢筋保护层:基础40mm,柱、梁30mm,板20mm。保护层采用50mm×50mm的水泥砂浆块。板上部钢筋用马凳按梅花状支起。
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
?所有钢筋绑扎,须填写隐检记录,质评资料及目检记录,验收合格后方可进行下道工序。
5、砼工程
?水泥进场后须做复试,经复试合格后由试验室下达配合比。施工中严格掌握各种材料的用量,并在搅拌机前进行标识,注明每立方米、每盘用量。同时搅拌时,须车车进磅,做好记录。
? 浇筑前,对模板内杂物及油污、泥土清理干净。
?投料顺序:石子?水泥?砂子。
?本工程均采用插入式振捣器,一次浇筑厚度不宜超过振捣器作用部分长度的1.25倍,捣实砼的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍。
?砼浇筑后1昼夜浇水养护,养护期不少于7d,砼强度未达到1.2MP之前不得上人作业。 a
6、模板工程
?本工程模板采用钢木混合模板。模板支搭的标高、截面尺寸、平整度、垂直度应达到质量验收
,以满足其钢度,稳定性要求。
?模板支撑应牢固可靠,安装进程中须有防倾覆的临时固定措施。
?本工程选用851脱模剂,每拆除一次模板经清理后涂刷脱模剂,再重新组装,以保证砼的外观质量。
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
6、架子工程
?本工程采用双排架子防护,外设立杆距墙2m,里皮距墙50cm,立杆间距1.5m,顺水间距1.2m,间距不大于1m。
?架子底部夯实,垫木板,绑扫地杆。
?为加强架子的稳定性,每七根立杆间设十字盖,斜杆与
。o地面夹角60
?为防止脚平架外倾,与结构采用钢性拉接,拉接点间距附和“垂四平六“的原则。
?外防护架用闭目式安全网进行封闭,两平网塔接和网下口必须绑孔紧密。
?结构架子高出作业层1m,每步架子满铺脚手板,要求严密牢固并严禁探头板。
7、装饰工程
装饰工程施工前,要组织质监部门、建设、设计、施工单位四方参加的主体结构工程核验收,对已完全体分部工程进行全面检查、发现问题及时处理,清除隐患,并做好装饰前材料、机具及技术准备工作。
1、根据预算所需材料数量,提出材料进场日期,在不影响施工用料的原则下,尽量减少施工用地,按照供料计划分期分批组织材料进场。
2、将墙面找方垂直线,清理基层,然后冲筋,按照图纸要求,分层找平垂直,阴阳角度方正,然后拉线作灰饼。底子
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 灰应粘结牢固,并用刮杠刮平,木抹子抹平。
3、罩面应均匀一致,并应在终凝前刮平压光,上三遍灰抹子。
4、油漆、涂料施工:
油漆工程施工时,施工环境应清洁干净,待抹灰、楼地面工程全部完工后方可施工,油漆涂刷前被涂物的表面必须干燥、清洁,刷漆时要多刷多理不流坠,达到薄厚均匀,色调一致,表面光亮。
墙面涂料基层要求现整,对缝隙微小孔洞,要用腻子找平,并用砂纸磨平。
为了使颜色一致,应使用同一配合比的涂料,使用时涂料搅匀,方可涂刷,接槎外留在阴阳角外必须保证涂层均匀一致表面不显刷纹。
8、楼地面工程
楼地面工程只作50厚豆石砼垫层。
做垫层必须先冲筋后做垫层,其平整度要控制在4mm以内,加强养护4,5天后,才能进行上层施工。
10、层面工程
1、屋面保温层及找平层必须符合设计要求,防水采用防水卷材。
2、做水泥砂浆找平层表面应平整压光,屋面与女儿墙交接处抹成R?150mm圆角。
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
3、本工程屋面材料防水,专业性强,为保证质量,我们请专业人员作防水层。
4、原材料在使用前经化验合格后才能使用,不合格材料严禁使用。
11、水、暖、电安装工程
?管道安装应选用合格的产品,并按设计放线,坡度值及坡向应符合图纸和规范要求。
?水、暖安装前做单项试压,完毕后做通、闭水后试验和打压试验,卫生间闭水试验不少于24小时。
?电预埋管路宜沿最近线路敷设,应尽量减少弯曲,用线管的弯曲丝接套丝,折扁裂缝焊接,管口应套丝用堵头堵塞。油漆防腐等均符合图纸各施工规范及质量评定标准。
? 灯具、插座、开关等器具安装,其标高位置应符合设计要求,表面应平直洁净方正。
?灯具、插座、开关等器具必须选用合格产品,不合格产品严禁使用。
?做好各种绝缘接地电阻的测试和系统调整记录,检查配线的组序一定要符合设计要求。
五、预防质量通病之措施
本工程按优质工程进行管理与控制,其优质工程的目标体系与创优质工程的保证措施在本工程施工组织设计中做了详述。本措施不再述。
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
创优质工程除对各分部、分项、工序工程施工中,精心操作,一丝不苟、高标准严要求作业外,关键是防止质量通病。为此,提出防止通病的作业措施如下:
1、砖墙砌体组砌方法:
?、组砌方法:一顺一丁组砌,由于这种方法有较多的丁砖,加强了在墙体厚度方向的连结,砌体的抗压强度要高一些。
?、重视砖砌体水平灰缝的厚度不均与砂浆饱满度:
?、水平灰缝不匀:规范规定砖砌体水平灰缝厚度与竖向灰缝宽度一般为10mm,但不应小于8mm,也不应小于12mm。砂浆的作用:一是铺平砖的砌筑表面,二是将块体砖粘接成一个整体。规范中之所以有厚度和宽度要求,是由于灰缝过薄,使砌体产生不均匀受力,影响砌体随载能力。如果灰缝过厚,由于砂浆抗压强度低于压的抗压可度。
在荷载作用下,会增大砂浆的横向变形,降低砌体的强度。试验研究表明,当水平灰缝为12mm时,砖砌体的抗压强度极限,仅为10mm厚时的70,75,,所以要保证水平灰缝厚度在8,12mm之间。怎样确保水平灰缝的厚度呢,
A、皮数杆上,一定将缝厚度标明、标准。
B、砌砖时,一定要按皮数杆的分层挂线,将小线接紧,跟线铺灰,跟线砌筑。
C、砌浆所用之中砂,一定要过筛,将大于5mm的砂子筛掉。
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D、要选砖,将过厚的砖剔掉。
E、均匀铺灰,务使铺灰之厚度均匀一致。坚持“一块砖、一铲灰、一揉挤“的“三一“砌砖法“。
?砂浆必须满铺,确保砂浆饱满度。
规范规定:多孔砖砌体,水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80,,这是因为,灰缝的饱满度,对砌体的强度影响很大。比如:根据试验研究,当水平灰缝满足80,以上,竖缝饱满度满足60,以上时,砌体强度较不饱满时,要提高2,3倍,怎样保证灰缝饱满度呢,
A、支持使用所述的“三一“砌砖法,即“一块砖、一铲灰、一揉挤“。
B、水平缝用铺浆法(铺浆长度?50cm)砌筑,竖缝用挤浆法砌筑,竖缝还要畏助以加浆法,以使竖向饱满,绝不可用水冲灌浆法。
C、砂浆使用时,如有淅水,须作二次拌合后再用。绝不可加水二次拌合。拌好的砂浆,须于3小时之内使用完毕。
D、不可以干砖砌筑。淋砖时,一般以15,含水率为宜。(约砖块四周浸水15mm左右)。
?注意砌砖时的拉结筋的留置方法:
砖砌体的拉结筋留置方法,按设计要求招待。如设计没有具体规定时,按规范执行。规范规定“拉结筋的数量每12cm厚墙放1根Ф6钢筋,沿墙高每50cm留一组。埋入长度从墙
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 的留槎处算起,每边均,100cm,末端应有弯钩”见图。规范还规定:“构造柱与墙连拉处,宜砌成马牙槎,并沿墙高每50cm设2Ф6拉结钢筋,每边伸入墙内,100cm。
2、预防楼梯砼踏步掉角:
楼梯踏步浇筑砼后,往往因达不到砼强度要求,就因施工需要提前使用,既便有了足够强度,使用不慎,都会掉楞掉角。而且有了掉角,修补十分困难,且不定期牢固。为此宜采用两种方式予以防治:
?踏步楞角上,在浇筑砼时增设防护钢筋。
?踏步拆模时,立即以砂袋将踏步覆盖。(水泥袋或用针织袋装砂)既有利于砼养护,又可保护踏步楞角。
3、楼梯弊端的预防:
防止踏步不等高:
踏步不等高,既不美观,又影响使用。踏步不等高现象,一般发生在最上或最下一步踏步中。产生的原则,一是建筑标高与结构标高不吻合。二是将结构标高误为建筑标高。三是施工粗心,支模有误。为此,浇筑楼梯之间:
?仔细核查楼梯结构图与建筑图中的标高是否吻合。经查核与细致计算无误后,再制作安装模板。
?浇筑砼中,往往由于操作与模板细微变形,也会使踏步有稍话误差。这一个误差,要在水泥砂浆罩面时予以调整。为使罩面有标准。在罩面之前,根据平台标高在楼梯侧面墙上弹
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 出一道踏步踏级的标准斜线。罩面抹灰时,便踏步的外阳角恰恰落在这一条斜线上。这样做,罩面完成后,踏步的级高级宽就一致了。
?如果,施工出现踏步尺寸有较大误差,一定要先行剔凿,并用细石砼或高强度水泥砂浆调整生,再做罩面。
4、堵好脚手眼:
堵脚手眼做得好坏,直接影响装修质量。一是影响墙面抹灰之脱落、开裂也空鼓;二是洒水可沿已开裂的脚手眼进入室内。因此,堵脚手眼的工作万不可忽视、大意:
?将脚手眼孔内的砂浆、灰尘凿掉,清除洁净,洒水湿透眼内孔壁。
?将砖浸水湿透。脚手眼内外同时堵砌,绝不准用干砖堵塞。
?用“一砖、一铲灰、一挤塞“三一砌砖法堵塞,绝不准用碎块碴堵塞。
?砂浆必须饱满(最后的一块砖堵完后,用竹片或扁平钢筋将砂浆塞实,刮平,灰缝要均匀、实心实意,不准不刮浆干塞砖块)。
5、散水砼变形缝的做法:
砼散水的变形缝,常规做法是镶嵌木条,砼浇筑有足够强度后将此木条取出,再灌以沥青砂浆。其缺点是L散水板块相邻高差平整不易保证,木嵌条不可取净,取木条将板块楞角碰
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 坏,不灌沥青砂浆而灌热沥青等。
好的做法是:
?、事先按变形的长短、高度(板块砼厚)的制作厚为20mm的沥青砂浆板条;
?砼板块浇筑前,第一块板的断缝处支设模块,砼有足够强度(1.2Mpa)后,拆除侧模板,将预制沥青砂浆板条贴粘在砼板块侧缝表面,接着浇筑第二块板块砼。集资或跳浇散水板块。(靠墙身处不支模板,直接将沥青砂浆板条粘贴)。
?当板块砼都有了足够强度后,再用加热后的铁铬子,将缝处沥青砂浆板条予以慰汤,使其缝隙深浅一致,交角平顺。
6、卫生间地面漏水的预防:
?现浇砼楼板:沿房间四周墙上翻150mm。
?找平层:施工前,清理面层须洁净,并湿润砼楼板表面,之后刷一层TG胶素水泥浆。
?找坡层用细石砼,并找出排队水坡度,坡向地漏,要平整光洁。上刷冷底油一道。
?防水层:用一布四涂。但沿四周墙上150mm,遇向口时,伸向口外300mm。
?粘结层:用1:20水泥砂浆厚?20mm,沿墙四周上翻150mm并粉光。注意排水坡度与坡向或做C20细石砼。
7、管道根部的渗漏预防:
?、浇筑钢筋砼楼板,用时准确地将位置、尺寸预留楼板
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 管道孔。或埋设预留套管。
?、如为预留孔洞时,要预留万不可事后凿孔或扩孔。如为预留套管进,位置一定要准确。套管要焊上止水钢环。
?、预留孔洞的模盒或套管一棕要与楼板的模板固定防止错位。浇筑砼时派专人看护,以利及时修正。
?、地面的做法按设计要求进行或建议甲方按上述“地面漏水防预“中所提做法处理,但防水层必须沿套管或给排水管上翻150mm并与管子贴粘牢固。
?、如为预留孔洞,等管道安装就位并校正固定后,对预留洞要用与楼板同标号的砂浆(或1:2,1:2.5的水泥砂浆等)填实、捣固,使其与砼结合密实,决不许以碎砖、碎石、杂物随意堵塞。
?、做地面时,切切注意地面排水坡度与坡向。
8、门窗固定用木砖的改进:
木门传统的固定方法是:用钉子将木门框固定在预先埋设在砖内的木砖上。每边固定点不少于2处,间距?1.2m。
这种传统做法的弊端是:木砖容易松动,木砖漏留,木砖大小倒放等,致使门窗的安装质量受到影响。改进方法是以用C20砼制成120mm及240mm的预制块,内预埋木砖。
?、木砖埋入预制块模具前,须以防腐处理。
?、120预制块用于370墙及120墙中。240预制块用于240墙中。
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9、塑钢窗之固定:
?、塑钢窗与墙体的固定用连接点的设置:
距框角?180mm;
间距?600mm。
眼下存在的问题是:设置连接点不足,甚或漏设,这不仅影响门窗板动不稳,更有甚者会影响日后擦窗人的生命安全。为此,日后一定要按图示之要求设置固定杠用连接点。
?、连接点的钉固方法:
墙体砌筑时,将C20砼预制块,不论砖墙、砼墙、加气块墙、都用射钉将铁板连接条钉在墙上,更有将普通铁钉钉在墙上者,都是极不安全,极不妥的操作方法。
?、固定门窗框用的连接铁板与钉接:
?、连接铁板条:其规格为:(长×宽×厚)?140mm×20mm×1.5mm
射钉规格为:(直径×长)?3.7mm×42mm
或金属胀锚螺栓:(直径×长)?8mm×65mm
施工中,常常见到连接铁板条规格过小(厚不到1mm),甚至有的用0.5mm的镀锌铁皮剪成条状做连接铁板条用,用直径4mm的螺钉固定连接铁板条,都不是妥的,或直接用铁钉钉更为不妥。
?、连接铁板条与塑钢之连接,用塑钢抽芯铆钉,其直径?5mm,不用5mm螺钉或4mm的自攻螺丝。
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?、预防塑钢与铁制连接铁板条之间的电偶腐蚀L:
为了防止塑钢和连接铁板条之间的电偶腐蚀,采取下列措施:
?、采用镀锌钢板制作连接铁板条。
?、或将连接用铁板条与塑钢之间用塑料膜隔开。
?、或用密封漆将塑钢与铁板条之间,窗框与墙之间予以封闭以免雨水浸入。
10、给水管道施工
给水管道安装施工比较简单。便是它是承压管,将受较高水压力,如粗心施工,也会带来管道渗漏,为此:
?、管子接口:
?、丝口连接:加工丝扣时要做到:丝扣光滑、端正、不抖丝、不乱扣、有椎度。这五点都要达到。有一点不符合要求,剔出重新加工或切去此端重做。
?、焊接接口:设计要要求坡口焊时,坡口加工的形式须符合设计要求。不需坡口焊时,在焊前用砂布将管口打磨干净,两管对口间要均匀,不可一侧大,一侧小。焊接时,焊缝高度要符合规范要求。
?、安装
?、 安装前弄清图纸,查清管子位置,走向、标高。并做现场查验当实际尺寸与图纸不符合时,提出修正,以免与土建产生矛盾。
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
?、安装时,管子必须找正后再拧紧,不得倒拧,以免损坏丝扣。
?、下料:
管道不料时,尺寸一定要准确,给水管误差?5mm。为确保下料时尺寸准确,对实际安装位置与尺寸进行实测实量,不要按图纸尺寸下料。同时,必须逐根管道都要实测实量。
?、水压试验:
?、把好水压试验关,是控制管道安装质量的关键。
?、压力表必须精确,使用前要进行校验。
?、试验时,第一要查看压力表的压力降,第二要逐房间察看管道的渗漏情况。
?、渗水的接头、管子必须返工。大面积漏水的管段必须换掉或修理,并至不再出现“跑、冒、漏、渗“为止。
11、注意配电箱的产品质量验收:
市场采购的配电箱,不少是不符合国家标准的新产品。除新产品的外观质量外,突出的质量缺点是:
?、不设零线;
?、没有设置零线与保护接地汇流排。
这种缺陷的存在,在接线时,往往将箱上的所有插座的零线串接,保护接地串接。这样,当前面的插座坏了,接在后面的几个插座就会发生零线断线或地线断线,造成搞插座没有电,或在发生漏电事故时,漏电开关不动作,严重者造成人员
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 伤亡。
为此,在采购配电箱时和安装配电箱之前,对其质量进行检查。查看是否分别设置了零线和保护地线汇流排。不合格者,不得使用。
12、插座接线:
?、单相二线插座:原则是“开关永远控制相线“。
?、单相三线插座:面对插座的右孔接相线,左孔接零线。
13、电器的接地
电器安装中,首先考虑的就是用电安全。低压系统地接地保护最优形式就是“三相五线制供电形式“,它非常适用于分散的民用建筑,也适用于施工现场的临时供电。
从电源时入配电箱之后,从接地板的引上线和电源中性点的焦点处,向室内分出保护线PE和进入电路的零线N,在建筑物地也不得混淆,困为,一旦线进入电路,就有电源通过,混淆后,就会引起漏保护器跳闸,影响正常使用。所以在用户配电线路中,插座中的线和线应该统一有颜色的区别。
六、工程进度计划
工期控制:
要工程计划自2004年8月15日开工,2005年7月10日竣工,总工期330天。
为保证工期目标的实现,将施工过程划分为五个阶段。
1、基础施工阶段:
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自2004年8月15日至9月30日为基础工程施工阶段,本阶段需要完成定位放线、挖工、砂砾垫层、条形基础砼、毛石基础、地圈梁等项目。同时,安排人员按图纸设计要求预制门、窗梁主体结构钢筋制作,模板配制,主体施工做好准备工作。
2、主体施工阶段:
自2004年10月1日至2004年12月30日是主体施工阶段,本阶段要完成墙体砌筑,预制过梁安装,现浇钢筋砼,梁、板的支模、砼等项目。
主体施工阶段组织流水施工,每层主体施工15天。施工期间,水、暖、电施工人员密切配合,作好预留、预埋工作,避免事后在墙体上打洞。
3、装修施工阶段:
自2005年3月1日至2005年6月20日为装修工程施工阶段。
4、安装工程施工阶段:
自基础工程至装修工程,安装工程施工贯穿始终,从时间上虽然与土建同步进行,但本工程设计有给排水、采暖、一般电照处还有电话、有线电视,所以说,是一个水暖、电等较齐全的工程。为此,在劳动力安排上专门有水暖工、电工施工班组与土建施工密切配合,相对独立地完成水暖、电安装工程施工任务。
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5、工程收尾交工阶段:
本阶段主要做好成品保护及清理等工作。
七、施工平面布置(见附图)
施工平面布置原则是:
1、尽最大可能少占施工用地,对划定的施工用地,作合理安排;
2、塔吊固定后,主要材料及搅拌机械的布置,以其服务业范围为准,紧凑布置。
3、根据工程进度,动态管理施工总平面,该高速时及时调整;
4、交通道路、供水、供电、消防一次到位进行布置,确保道路通畅,供水供电空耗小,供应充足,并确保工地消防安全。
5、建立文明施工现场:材料、配件、工棚、厕所、大宗材料按施工平面图严格要求就位管理,周转材料堆放有序。
八、施工组织措施
本工程采取项目管理法,按目标进行管理与控制,以目标计划来指导管理与控制行动,变以往以行动来实现目标的被动管理方式为以目标指导行动的主动的主动管理方式。将主动管理与被动管理相结合、前馈控制与反馈控制相结合,事先控制与事中、事后控制相结合。
?、确保工程进度、实现合同工期的措施:
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1、工期目标:(平面流水、主体交叉施工)
控制工期目标330天;
其中:?0.00以下工期目标45天;
主体结构工期目标:90天;
内、外装饰工期目标:80天;
水暖电安装工期目标:90天;
收尾工期目标:10天。
2、确保工期目标的措施:
?、组建职能完善、人员配套、分工明确的施工项目管理组:
项目经理:统筹工期目标,制定工期目标施工措施,决策生产要素供应与优化配置,检查平衡工期目标的实施;
技术负责人:制定工期目标计划实施的技术措施,监督按工艺程序施工,解决施工技术措施实施中工期目标计划之失衡;
解决施工技术措施实施中工期目标计划之实施,协调工种之穿插,布置与平衡生产要素,做好施工计划之安排与统计;
料具供应员:组织材料、构配件、机具之供应,根据生产进度编制料具供应计划;
财务管理员:根据工期安排与施工进度计划落实资金之供应,提出月奖金之收支计划,按期收取工程进度款;
?、按分部分项工程进度制定施工技术措施,制定合理施
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 工流水程序,严格要求操作程序与操作要点之管理,保证工期目标计划之顺利实施;
?、以日调度日平衡为手段,项目经理及有关人员跟踪检查工期目标计划之实施,对工期目标计划做动态管理与监控;
?、采取激励措施,对工期、工程质量、安全生产、文明施工的管理者与操作者有上好成绩者予以奖励。
?、确保工程质量,实现人同质量目标措施:
1、质量目标:
工程质量总目标:合格,按合格目标进行控制与管理。
其中:基础分部工程质量目标:合格;
主体工程质量目标:合格;
装饰工程质量目标:合格;
屋面工程质量目标:合格;
门窗工程质量目标:合格;
地面楼地面工程质量目标:合格;
给排水及供暖工程质量目标:合格;
电气、照明工程质量目标:合格;
2、确保工程质量目标计划实现的措施:
?、项目经理部职能组织人员分工明确、职责分明
项目经理:施工项目的本权负责人,是质量第一负责人。主管质量之制定,监控质量目标计划之实施评价与激励;
技术负责人:主持质量目标实施的技术措施之制定,确保
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 质量目标与技术措施对有关工长、作业班长之技术交底、监督技术措施之执行、作好跟踪检查与操作生产调查、建议项目经理与总工长调整作业布置与调换不良作业人员;
总工长:监督施工技术措施之履行、调整不良作业人员之岗位、作好材料构配件事先检查、监控配合比的严格执行;
有关工长:跟踪检查操作要点之执行、纠正不良作业事件。作好自检、与检、交接质量检查。作好工序、分项工程、分部工程质量进行检查、验收。建议对不良作业人员进行岗位调整;
有关班组长与班组质量检查员:对本班人员进行班前操作交底,进行班后作业自检与奖评,监督本班组人员严格操作要点进行作业,参与互检与交接检查,调换不良作业人员岗位;
?、针对本工程特点与本公司的质量通病,由技术负责人设置质量控制点,并制定操作要点与防治措施,实行重点监控;
?、工程质量是企业生命,工程质量人人有责,工层层确保工程质量的技术交流;
?、对工程质量施行“开路“、“一票否决“、“挂牌作业“。工程质量与进度发生矛盾,以质量为主;工程质量与人员安排发生矛盾,以质量为主调换人员;工程质量与材料发生矛盾,以质量为主调换材料;工程质量与机具发生矛盾,以质量为主调换机具;工程质量与工资挂钩,施行优质优奖;
?、作好材料、构配件的事先检验与控制,把好三关:
把好材料、构配件进场验收关:不合格者不准进场;
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
把好材料复试关:对主材料(钢材、水泥、骨料、砖、装饰材料)作好复验,不合格材料不准使用;
把好材料使用关:正确执行配合比,做好材料计量、正确按规格、品种、数量、强度使用材料,劣材不充好材用,好材不做劣材用,物尽其用;
?、作好反馈工作:事先了解可能出现质量的部位与质量事件以及可能出现质量风险,并制定防范措施,予以事先控制;
?、完善项目经理部的质量保证体系与质量管理的法规体系。
?、确保安全目标实现,保证安全施工的措施:
1、安全目标计划:本项目施工全过程中
?、消灭重伤事故
?、消灭伤亡事故
?、消灭多人事故
?、轻伤事故率:2?
2、确保安全生产的措施
?、项目经理部有关要员与职能机构,对确保安全生产分工明确,职责分明;
项目经理:是企业法人代表在本项目施工管理听全权委托代理人,是安全生产的第一负责人,主持安全措施之制定,组织安全教育与培训,组织安全设施之搭设,组织现场安全宣传与监控,组织项目安全交底,审核五种人员安全作业资格(电
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 气、起重、焊接、机动驾驶、商空作业),组织劳动保护用品之购置与保证,监督安全措施之实施。
技术负责人:负安全生产的技术责任,制定安全措施,主持安全教育的培训,监督安全措施之实施,对有关工长、专业工种、班组长作好安全交底,建议调换不重视安全生产的管理人员与作业人员。
总工长:对有关工长、班组长作安全交底,监督安全措施之实施,调换不重视安全作业人员,监督设施搭设,组织施工平面之布置,监督违章作业,组织与监督有关工长与班组长安全程序施工。
有关工长:对本工种作业班组及人员作安全作业交底,监督本工种有关作业规程施工操作,调换不重视安全的作业人员并作专项安全检查交底与检查。
专职安全检查员:监督有关工种按作业规程作业,跟踪检查安全作业与安全设施之搭设防,建议调换违章工作人员,时时事事宣传安全作业的重要性,检查劳动保护用品之发放与使用。
班组长与班组安全检查员:作好班前安全作业交底班后安全作业奖评,随时检查本班组作业人员按安全检查规定作业,建议奖励安全生产有功人员,随时纠正违章作业,调换不重视安全生产作业人员之岗位。
?、按工种特点制定工种安全作业交底与作业规程,并进
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 行两级安全交底(技术人对总工长、工长交底;总工长、工长对班组长及作业人员交底)。
?、编制现场安全措施,并贯彻在施工全过程。
?、作好安全教育及现场安全宣传。安全教育分为新工人入场教育(项目经理及技术负责人负责)分部分项工程开工前教育(总工长、有关工长负责)工序施工的班前教育与班后奖评(有关工长、班组长负责)。现场安全宣传内容为安全标志、现场安全规则、“三宝”、“四口”利用,标志等,安全检查员负责监督实施。
?、 每个月,项目经理组织一次现场安全大检查。由有关工长、总工长、专职安全员参加,随检查随整改随奖评。
?、五大专业工种持证上岗
?、本工程开工前,对施工机械、施工用电等重点编制安全技术措施。
?、现场文明施工措施:
1、现场文明施工指标:
?、按施工平面图布置材料、机械、电路及管路铺设、临时设修建、道路修建、防火消防设施安设、交通要道防护;
?、工完场清、随时清、时时清、班后清、使现场整洁有序。食堂、宿舍清洁卫生;
?、现场文明标志,安全标志,施工责任标志等设齐全完整。
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2、确保现场文明责任制:
?、明确现场文明施工责任制;
项目经理:负布置;
有关工长:负清场责任、督促、奖评责任;
有关班组长:负责场清、时时清、班后清责任;
总工长:负机械按平面图就位责任、监督施工平面图严格执行责任。
?合理利用现场,科学布置施工总平面图,务使平面图规划合理,物资设备有序。
?、与每个月安全检查之同时,项目经理组织有关人员对文明施工进行检查,随检查、随纠偏、随整改、随奖评。
?、综合考评
按区建议厅96年4月22日颁发的“工程现场综合考评办法”,每月末对本工地现场进行一次综合考评检查,并认真打分,由项目经理组织公司派人参加。
九、工程质量控制标准
?、质量标准
1、分项工程
(1)、合格:
?、保证项目,必须符合相应评定标准的规定
?、检验批项目,抽查点应符合相应质量评定标准的合格规定;
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?、实测项目,抽查点数中,建筑工程有80,以上,建安工程有80,以上的实测值应基本在到相应质量检验评定标准的规定。
(2)、注意:当分项工程质量不符合相应质量检验评定标准合格的规定时,必须及时处理,并以按以下规定确定其质量等级。
?、返工重作的,可重新评定质量等级;
?、经加固补强或经法定检测单位鉴定能够达到设计要求时,其质量仅能评为合格;
?、经法定检测单位鉴定达不到原设计要求,但经设计单位签认,可满足结构安全和使用功能要求,可不加固补强的,或经加固有补强改变外形尺寸或造成永久性缺陷的,其质量可定为合格。
2、分部工程
?、合格:所含分项工程的质量全部合格;
3、单位工程:
?、合格:?所含分部工程的质量全部合格;?质量保证资料应符合本标准的规定;?观感质量评定得分率达到90,以上。
?质量保证资料应符合本标准的规定;
?观感质量评定得分率达到90,及其以上。
?、工程分解体系:(见附图)
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
?、目标体系:
1、目标保证体系:
工序作业质量目标(保证)保证分项目标(保证)分部质量目标(保证)单位工程质量目标。
2、目标体系:由工序作业质量目标完成,首先制定工序作业质量目标,其次制定分项质量目标,再其次制定分部工程质量目标,最后制定单位工程质量目标,这样就形成了一个单位工程的完整的目标体系。
本住宅楼,其目标体系制定如下:
?、这一单位工程,由下列分部工程组成:地基与基础工程、主体结构工程、装饰工程、层面工程、上下水与采暖、电气六个分部工程。
?、地基与基础分部工程由下列分项组成:挖坑、砂砾垫层、C10砼垫层、条形基础、毛石基础、C30钢筋砼地梁、防潮层、回填土七道分项工程组成。
?、主体结构分部工程,由下列分项组成:砌体、梁、板、C20构造柱,C20圈梁等分项工程。
?、装饰分部工程由下列分项组成:一般室内抹灰、外墙抹灰墙面、刷涂料、楼地面、门窗五道分项工程。
?、屋面分部工程由下列分项组成:屋面找水平、保温层、卷材防水层、瓦屋面四道分项工程组成。
?、上下水与采暖分部工程由下列分项组成:上水管道安
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 装`上水管道附件与卫生器具安装、采暖管道安装、采暖器附件安装四个分项工程。
?电气分部工程由下列分项组成:配管及管内穿线、护套配线、电气照明灯具及配电箱安装、接地装置四道分项工程。
3、质量目标制定:
?、首先确定单位工程的质量目标;工程质量目标,就是单位工程的质量评定等级,这个目标,在工程承包合同中已做了明确界定(是合格);其次,规划六个分部工程的质量目标;要明确哪几个分部工程质量必须达到合格标准,才能确保单位工程达到合格。
?、质量目标制定依据:
?、两个承包合同:工程承包合同中规定的本单位工程的目标;项目经理经营承包合同中明确的质量责任目标;
?、有关法规、标准、定额;
?、有关图纸、招标文件、施工组织设计、资料;
?、生产要素的实际状况与动态;
?、设计要求与有关说明。
?、以地其基础分部工程为例,其质量目标如下:
?、基础分部工程的分项工程质量目标如下图:
?、其他分部工程的分项工程的质量目标,中标后由项目经理部制定。
?、目标控制与管理:
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1、目标控制:项目中在实现所定目标过程中,按预定目标计划实施(也就是将所定目标做为管理活动的中心),在实施管理的过程中,由于各因素会对之产生干扰,项目经理部就要通过检查,获取目标实施中信息,将之与原目标计划进行比较,发现偏差,采取相应措施纠正偏差,确保目标计划的正常实施,最终获得预定目标计划之实施。这是一种将经济活动和管理活动的任务,转换为具体目标加以实施和控制的主动管理法,它的精华就是以目标来指导行动。
2、实行目标管理或控制,要有两个条件
其一:有一个明确的目标计划体系,如上所述,首先,将施工项目进行分解,形成一个工程分解体系,其次根据工程项目的分解体系,从单位到有关工序制定目标计划,使这形成一个目标计划体系。这样就便于实行目标控制与管理了。
其二:有一个合格的控制与管理体系。我们的控制与管理主体就是项目经理与其相应在的有关作业层(工程队),直到作业班组,这就形成了一个控制与管理的工作体系。
?、工程施工体系(生产体系):
?、质量控制与管理体系(组织体系):
?、质量控制与管理法规体系:
3、施工阶段质量控制的全过程:
4、施工阶段质量控制原则:
?、以预防为主,重点做好事前控制,防患于未然,将质
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 量问题消除在萌芽状态;
?、坚持质量标准,严格检查,热情帮助;
?、结合工程特点,结合实际确定控制范围深度与采取的控制方法;
?、尊重事实,尊重科学,以理服人处理质量问题。
5、施工阶段质量控制依据:
?、有关原材料技术标准;
?、有关构配件取样试验标准;
?、有关技术鉴定书;
?、有关操作规程;
?、有关规范及验收标准。
?、施工阶段工程质量管理与控制方法:
1、有关技术文件的编制与审核:
这是对施工阶段工程质量进行全面管理与控制的重要手段。
?、审核进入施工现场各分包单位的技术资质证明;
?、编写开工报告并审核上报;
?、编写施工方案或施工组织设计,对确保工程质量有可靠技术措施,审核后上报;
?、编写分部分项工程及重点部位的技术与安全操作要点,并做了全面交底;
?、原材料、构配件取样送验,并审查试验报告;
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?、进行图纸会审送签署会审记录;
?、对生产五要素(材料、机械、人员、资金、施工方法与环境)进行事先审查。
2、质量监督与检查:
?、检查内容:
?、开工之前检查:目标是检查是否具备开工条件,开工后能否保证工程质量,能否确保工程连续正常施工。
?、工序作业检查:检查是否按规范、规程与施工方案,交底文件进行作业;
?、工序交接检查:在自检、交接检、专职检的基础上,对主要工序和对工程质量有重大影响的工序,由有关工长、专职检查员、甲方代表、监理工程师做工序交接验收检查;
?、隐蔽工程检查:凡属隐蔽工程,必须由专职检查员,甲方代表或监理工程师会同一起隐蔽检查验收,并经监理工程师或甲方代表签证后,方能掩盖;
?、停工后再复工前的检查:需经监理工程师或甲方代表检查认可后,方能下复工令复工;
?、分项、分部工程,均应经监理工程师或甲方代表检查认可后,方能下复工令复工;
?、随班跟踪检查:对主要工序容易产生质量事故或通病的工序,专职检查员及有关工长,随班跟踪检查。
?、检查方法:
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?、目测法:看、摸、敲、照
看:根据质量标准,进行外观目测;
摸:手感检查;
敲:以工具敲击,进行音感检查;
照:对暗阴部位以镜子反光检查;
?、实测法:吊、量、套、靠
吊:以托线板、线锤检查垂直度;
量:以测量工具、计量仪表对断在尺寸、轴线、标高、湿度、湿度检查;
套:以方尺套方,辅以塞尺检查;
靠:以直尺辅以塞尺进行检查;
?、试验检查:
必须通过试验,才能对质量进行判断,此时使用此方法。
3、工序的质量控制:
工程项目的施工过程:由一系列相互关联,相互制约的工序所构成。工序的质量是工程项目整体质量的基础。为把工程项目的产品质量管理好,以预防为主,首先就是将工序质量管理好。
工序质量包括两个内容:其一是工序活动条件的质量(即每道工序之投入的五要素:人、材、机、资金、技术)要符合要求;其二是工序活动效果的质量(即每道工序施工完成的工程产品要达到有关质量标准)要符合标准要求。
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?、工序质量控制的内容:
?、确定工序质量控制流程:
每道工序完成后(工序产品)?施工自检、互检?会同工长检查验收?通知监理工程师或甲方代表进行工序检查,并办理工序质量验收签证?下道工序施工。
?、如上所述,工序活动条件,是指影响工程质量的诸要素(五要素)。找出影响工程质量的重要因素,并加以控制,才可达到工序质量控制之目的。
?、及时检查工序质量,并进行分析判断。
?、设置工序质量控制点:
质量控制点是指:为了保证工序质量而需要控制的重点或部位,或者是薄弱环节,对设之质量控制点可以首先析其可能赞成质量隐患的原因,再针对隐患原因,制定出对策予以预先控制。
?、工序质量控制点的设置:
设置工序质量控制点,并对之进行控制,是对工序质量进行预检的有效措施,要根据工程特点、重要性、复杂程度、准确性、质量标准与要求,全面合理的选定质量控制点,它可能是结构复杂的某一工程项目,也可能是技术要求高,施工难度最大的某一结构构件,也可能是某一分部工程,也可能是影响工序质量的某一个环节。技术操作、材料、机械、施工顺序、技术参数、自然条件、工程环节都可以作为质量
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 控制点来设置,主要视其对质量性之影响的大小及危害程度而定。举例如下:
?、人的行为:避免人的行为失误赞成质量事故。对高空、高温、水下、危险作业,易燃易爆作业,吊装作业,动作复杂而快速运转的机械作业,精密度及技术要求高的作业,都应从人的生理缺陷、心理活动、技术能力、思维方法、思想素质等方面进行考核,反复交底,以免由于行为的错误,导致违章作业,产生质量事故;
?、物的状态:有的工序质量控制中,以物的状态为控制重点如施工精密与施工机具有关;如计量不准与计量仪表或计量设备有关,又如主体义叉或多工种密集作业与作业有关等。
?、材料质量与性能:材料性能与质量直接影响到工程质量。
?、施工顺序:有的工序作业,必须严格控制相互之间的操作施工顺序,如有违背,将出现对质量不利影响。
?、技术间歇:有的工序作业,工序之间的技术间歇,其时间性很强,如不严格控制,就会影响工程质量。如砖墙砌筑完成后,一定要有,10D的技术间歇,以便让墙体充分沉陷、稳定、干燥,然后才能抹灰,如违反,立即抹灰,会形成灰面脱落、空鼓。
?、技术参数:有些技术对数与质量有密切关系,必须
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 严格控制。如:砼配合比,外加剂掺量,夯实土的最佳含水量等。
?、常见之质量通病:如“渗、漏、泛、堵、壳、裂、砂、锈“等通病的部位,要事先研究消除对策,采取预防措施。
?、新工艺、新材料、新技术之应用:都必须事先鉴定试验,或虽有鉴定与试验,但本施工单位首次采用,缺乏经验,也应设为质量控制点,严加控制。
?、质量不够,不合格率较高的产品:这些产品,根据数据统计,表明质量波动较大,不稳定,不合格率较高,应设为质量控制台点,予以控制。
?、施工阶段质量影响因素(五要素)的控制:
(本节只涉及人、材、机、方法、环境五要素,它属于事前控制控制之范畴)
1、人的控制:指直接参与工程实践的组织者、指挥者、操作者。对人进行控制之目的,是避免人的失误,并调动其积极性。其要点如下:
?、人的技术水平:人的技术水平高低,直接影响到工程质量之水平,为此,对技术复杂,难道大,精密要求高的工序操作,要由技术熟练、经验丰富的人来完成。必要时,对其技术水平予以考核。
?、人的生理缺陷:根据工程特点和作业环境,对人的
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 生理缺陷严加控制。如反应迟钝,应变能力差的人,不能操作快速运行,动作复杂的机械设备等。
?、人的心理行为:人的心理行为受社会、经济、环境、人际关系之影响,并要接受组织与管理的约束。因为,其劳动态度、注意力、情绪、责任心有不同地点、不同时间有不同变化,为保证质量万无一失,在关键工序和操作上,要控制思想活动,稳定其情绪。
?、对材料的质量控制:
材料质量工程质量的基础,材料质量不符合要求,不可能干出符合质量标准的工程。所以,对材料质量进行控制,是提高工程质量的重要保证,材料控制要点如下:
?、订货:对主要装饰材料及配件,订货前,需查清生产厂家情况,看样,向甲方提供样品,同意后,才可正式订货。
?、主要设备:订货前,和甲方和监理工程师提出申请,核实是否符合要求;
?、主要材料进场时,须具备出厂合格证或化验单,或乙方复检单。所有材料必须具备检验单并经监理工程师验证后方可正式使用;
?、所有构配件,皆必须具备厂家批号及出厂合格证;
?、凡标志不清或有质量怀疑的材料,一定进行复试;
?、现场配制的材料,先提出试配要求,一定进行复试;
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究
?、对材料性能、质量标准、适用范围、对施工要求等必须充分了解,慎重选用。如红色大理石或带色纹(红、暗红、金黄色纹)的大理石,因其易风人剥落,不宜用于外装饰。早强三乙醇不能用作抗冻剂等。
3、施工机械的控制:
施工机械对项目的施工进度及质量有着直接影响,从保证施工质量出发,必须从其选型、主要参数、使用操作三方面进行控制;
?、机械的选型:
选择之原则是:因地制宜,因工程制宜,技术上先进,经济上合理,生产上适用,性能上可靠,使用上安全,操作上方便,维修便利。
?、主要参数:
其性能参数,要能满足施工要求,保证质量要求。如选用超重机械时,必须使其参数能满足超重、超重高度、超重半径的要求。
?、使用与操作:
合理使用,正确操作,是保证施工质量的主要环节。如超重机械要确保四限位装置齐全(行程、高度、高幅、超荷)。
4、施工方案正确与否,直接影响到项目的进度、质量、成本控制施工方案考虑不妥,会拖延工期、影响质量、增加成本。为此,选定施工方案时,必须结合工程实际,从技术、
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 组织、管理、经济等方面进行全面分析,综合考虑。
5、环境因素控制:
项目施工的环境因素有:技术环境(地质、水文、气象等),管理环境(质量保证体系、质量制度等),劳动环境(劳动组合、劳动工具、工作面等)。环境因素对质量之影响具有复杂而多变之特点,因之,对主要采取有效措施加以控制,对环境之控制,又与方案及技术措施有关。
?、施工阶段的工程预检:
预检是指,工程未施工前所进行的预先检查。审保证质量,防患于未然的有力措施。
?、建筑物位置、座标、标高:预检座标标准桩、水平桩。
?、基础工程:预检轴线、标高、预留孔及洞、预埋件位置与数量;
?、砌体工程:预检墙身轴线、楼层标高、砂浆配合比划预留孔洞位置及尺寸;
?、钢筋砼工程:预检模板尺寸、轴线、标高、支撑、预埋件、预留孔等;钢筋型号、规格、数量、锚固长度、焊接、绑扎、保护层等;砼配合比、计量手段、外加剂、养护条件等;
?、主要管线工程:预检标高、位置、坡度、管线等;
?、构配件工程:预检安装位置、型号、标高、支承长
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基于多相滤波器组及瞬时测频技术的高效宽带数字接收机研究 度等;
?、电气工程:预检变电配位置、高低压进出口方向、电缆沟位置、标高、送电方向。
?、成品保护:
对完成品,进行妥善保护,确保质量、顺利竣工。
?质量与安全组织保证体系
?质量与安全法规体系
?工程质量控制体系
?进度控制系统
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