树形结构滤波器组设计

山东轻工业学院

课程设计任务书

学院电子信息与控制工程学院专业通信工程

题目树形结构滤波器组设计

主要内容、基本要求、主要参考资料等：

主要内容：

滤波器组在语音、图像的子带编码和压缩中都有着广泛的应用，非均匀滤波器组还构成了Mallat多分辨分析的算法基础，在小波变换中占有重要的地位。本设计主要内容是研究树形滤波器组的原理，并设计一个树形滤波器组，实现语音信号的分解与重构。

基本要求：

（1）滤波器组的基本原理；（2）树形结构滤波器组的原理及设计方法；（3）设计一个8通道的树形结构滤波器组：均匀滤波器组和非均匀滤波器组；给出设计思路及结果；（4）用设计的滤波器组对某信号进行多通道分解，验证滤波器组的性能，对结果进行分析；（5）提交课程设计报告。

主要参考资料：

1. 胡广书. 现代信号处理教程，数字信号处理. 清华大学出版社. 2005.06

2. 高西全. 数字信号处理. 西安电子科技大学出版社. 2009.01

3. matlab信号处理相关书籍，多采样率信号处理的书籍、资料。

4. 相关网络资源

完成期限：自2012 年 6 月28 日至2010 年7 月13 日

指导教师：张凯丽教研室主任：

主要内容摘要……………………………………

一、设计方案………………………………

二、设计原理………………………………

三、设计框图…………………………

四、设计程序………………………………

五、结果图……………………………

六、结果图分析………………………………

七、结论及心得………………………………

八、参考资料………………………………

附录代码……………………………………

内容摘要：

树形结构滤波器组设计，将信源输入信息编码频带分段，便于在有限带宽信道中传输并且提高传输速率，在信宿端将信号解码恢复原始信号。有一定的失真。语音数据的有效编码可以提高通信系统的有效性，大大减少存储设备的容量。

子带编码是一种常用语音编码技术，子带编码中的子带分解和合成是子带编码中的重要组成部分。使用树形结构滤波器组实现语音信号的子带分解和合并，常用的平行结构滤波器虽然也可以实现自带的分解，实现对高频成分的压缩，但不如树形结构灵活，树形结构QMFB可以实现多分辨率的信号分解与压缩，同时重建信号失真度很低。

一．设计方案

本次课程设计，分别用对称结构和非对称结构滤波器组设计，实现语音信号或别的信号3级分解8通道传输。我组用的matlab编程实现方法。

一个语音处理系统主要包括语音信号的采集，预处理，语音信号的压缩编码，语音信号的解码，语音信号的增强，最后通过音频输出设备输出。为了能够使采集到的语音信号能够完全恢复出来，一般信号的采样频率都是很高的，例如44100HZ，但是人耳能够识别的声音信号的频率范围在300~3400HZ，高于3400HZ的频率基本对人耳无效，因此可以滤除不予编码，同时在300~3400的频率段也有部分频率段占用很少一部分能量，可以子带分解后用较短的码长编码，以此来降低码率，而对低频部分可以通过抽取，来减少传输和处理的数据量。在接收端可以通过插值恢复出低频信号。

本系统主要实现的关键步骤是针对语音信号的频谱设计与之相适应的树形滤波器组，在信源段首先对音频信号进行预处理滤除多余的频段，然后就是设计信源端得分析滤波器组和信宿段综合滤波器组的设计。

以以语音信号为例，这里只分析对称滤波器组的设计（非对称的自然就明白了）：将信号经过2通道正交镜像滤波器组和2-抽取器，完成信号的第一次高低分频和抽取，然后分别将分解出来的低频高频信号再次通过2通道正交镜像滤波器组和2-抽取器，实现对第一次分解出来的低频高频信号的高低分频和抽取，将分解出来的4个频段成分在经过2通道正交镜像滤波器组和2-抽取

器，实现8通道，就是音频信号的需要传输或者处理的有用信号，然后对分解出来的有用信号的高低频信号分别进行插值再对应两两合并，得到4个信号再次插值，合并，得到2个信号，再次插值，合并，得到信宿端信号。这就是信源的分解滤波器组，将音频信号分解成8通道信号，进行存储或传输等一系列处理。

期间用到的滤波器等：

1.预滤波时用到带通滤波器300~3400hz。椭圆型带通滤波器

function y1_yu=pre_process(y1)

Fs=8000;

fpl=300;

fpu=3400;

fsl=200;

fsu=3600;

wp=[2*fpl/Fs,2*fpu/Fs];

ws=[2*fsl/Fs,2*fsu/Fs];

rp=1;

rs=40;

[N,wpo]=ellipord(wp,ws,rp,rs);

[B,A]=ellip(N,rp,rs,wpo);

[H,w]=freqz(B,A);

y1_yu=filter(B,A,y1);

2.正交镜像滤波器组含高通和低通滤波（1/2）用于分解信号为2个一个高频一个低频、，抽取用到2级抽取downsample函数

function [y1,y2]=fenjie(x)

fs=44100;

t2=0:1/fs:(length(x)-1)/fs ;

a1=fir1(100,1/2);窗函数长度100.3db截止频率为1/2

a2=qmf(a1) ;

w1=filter(a1,1,x); %低通滤波

w2=filter(a2,1,x); %高通滤波

%抽取

y1=downsample(w1,2); %抽取2

y2=downsample(w2,2); %抽取2

其中参数值子程序

求H0(Z)和G0(Z)的值

（1）H0(Z)

a1=fir1(100,1/2);

a2=qmf(a1) ;

figure(19)

x=0:1:100;

subplot(2,1,1)

stem(x,a1,'.');

subplot(2,1,2)

stem(x,a2,'.');

（2）G0(Z)

a1=fir1(100,1/2);

a2=qmf(-a1) ;

figure(19)

x=0:1:100;

subplot(2,1,1)

stem(x,a1,'.');

subplot(2,1,2)

stem(x,a2,'.');

3.插值2级用到interp函数、合并时用到求长度保持一致后相加

function y=hebing(y1,y2,n1,n2)

%信号的零插值和低通滤波

y1=interp(y1,2) ;

y2=interp1(y2) ;

n=min(length(y1),length(y2)) ;

y1=y1(1:n) ;

y2=y2(1:n) ;

%信号的合并

y=y1+y2 ;

其中子程序function f=interp1(x)

%实现信号的零插值

f=interp(x,2) ;

for i=1:length(x)

f(2*i)=0 ;

end

a1=fir1(200,1/2,'high');

f=filter(a1,1,f);

非对称滤波器组设计原理类似的（略）

二．设计原理

1、抽取和内插的基本原理

信号的M-抽取是对原始信号每隔M-1个点取一个点，组成新的采样序列。抽取后的信号频谱

发生了变化，输入信号x（n）与M—抽取后的输出信号y（n）在频域上的关系式如下：

Y（e^jw）=(打印后自己手写)

从上式可以知道，Y（e jw）是将X（e jw）扩展了M倍，幅度变为原来的1/M，在分别以2pi、4pi、6pi，···，2kpi移位叠加得到的；抽取后可能造成频谱混叠，为了避免抽取后的频谱混叠，信号X（n）的带宽必须限制在【-pi/M，pi/M】。通常情况下可以再抽取器前进行抗混叠滤波，所谓的抗混叠滤波就是在抽取前对信号进行低通滤波，把信号的频带限制在【-pi/M，pi/M】。

信号的内插是信号抽取的逆过程，是在已知信号相邻抽样点之间插入若干个抽样值的点。实际中的做法是在已知抽样序列之间插入若干零值，然后通过低通滤波器，几个实现内插。其实就相当于线性插值。L-内插输入信号x（n）与输出信号的频域关系式：

Y（e jw）=X（e jwL）

从上式我们知道，对信号的L-内插相当于对输入信号频谱的L倍压缩，内插后信号的采样周期变为原来的1/L倍。内插不会造成频谱混叠，不会造成信号信息量的丢失，但会使整个数字信号频率轴插入L-1个原始信号的频谱，称为镜像。因此在插值后我们可以通过一个低通滤波器，来消除内插带来的镜像，恢复出原始信号。

2、滤波器组的基本原理

滤波器组是一组拥有共同输入信号或共同输出信号的一组带通滤波器。（系统框图如下）

M通道滤波器组的系统结构

（手绘）

信号的子带分解是通过树形结构滤波器组来实现。本系统中有一个分析滤波器组实现对输入信号的子带分解，一个综合滤波器组完成信号的重建。一个给定的信号经过分解滤波器组分解，然后编码、传输再通过综合滤波器组实现信号的恢复和重建。但是恢复和重建后的信号并不能与原始信号完全相同，两者之间会产生一定的误差，主要包括：

（1）混叠失真：由抽取和内插产生的混叠和镜像带来的误差所造成的。

（2）幅度失真：由滤波器组幅频特性波纹产生的误差所造成的。

（3）相位失真：由滤波器组的相频特性的非线性产生的误差所造成的。

（4）子带量化误差：由编解码产生的误差，与量化噪声相似。这是一种无法完全消除的误差。

完全重建滤波器组：无混叠失真的滤波器组，同时既无幅度失真，又无相位失真。

本系统所设计的树形结构滤波器组，是由两通道的正交镜像滤波器组通过级联或并联组建而成的。

3.正交镜像滤波器组

两通道正交镜像滤波器组的系统框图如下

（手绘）

上图中可以设

H0（z）=H（z）（1.1）

H1（z）=H（-z）（1.2）

G0（z）=H(z) (1.3)

G1(z) =-H(-z) （1.4）

上式说明如果H0（z）是低通滤波器，那么H1（在）则是高通滤波器。同时H0(e jw)与H1(e jw)关于pi/2成镜像对称，所以称这种滤波器成为正交镜像滤波器组，简称QMFB。满足1.1式~1.4式的滤波器组称为标准QMF滤波器组，它是一种无混叠失真的滤波器组。

树形结构的滤波器组：将两通道滤波器组的级联来实现多通道滤波器组。具体做法就是将各通道的输出作为下一个滤波器组的输入。这种实现方式的优点是：可根据两通道滤波器组的特性来推断它的特性（是否能够完全重建等），通过非对称来实现多抽样率的子带分割。

两通道QMFB非对称的分析滤波器框图

（手绘）

三．设计框图

（手绘）

四．设计程序

（1）对称树形结构滤波器组设计程序（见附页）

（2）非对称树形滤波器组设计程序（见附页）五．设计结果图

1.对称结构

原始信号和预滤波后信号的时域波形对比

原始信号和预滤波后的信号的频域对比

三次分解后高频信号和低频信号的频谱（8个）

三次分解后高频信号和低频信号的时域波形（8个）

预滤波信号与信宿端恢复出来的信号的时域对比

预滤波信号与信宿端恢复出来的信号的频域对比

正交镜像滤波器组的高频低频输出值参数

0.5

1.5

-1

-0.500.5

1原始信号

幅度

00.51 1.5

-2

-101

2预滤波后的信号波形

幅度

4x 10

0100200300400

500原信号的频谱

幅度

4x 10

0100200300400

500预滤波后信号频谱

幅度

0.5

1.5

-0.5

00.5

3级第1个分解并抽取后部分t

幅度

0.5

1.5

-202

3级第2个分解并抽取后部分

幅度

00.51 1.5

-1

013级第3个分解并抽取后部分t

幅度

00.51 1.5

-1

013级第4个分解并抽取后部分

幅度

00.51 1.5

-5

05x 10

-33级第5个分解并抽取后部分t

幅度

00.51 1.5

-0.2

00.23级第6个分解并抽取后部分t

幅度

0.5

1.5

-101

3级第7个分解并抽取后部分t

幅度

0.5

1.5

-101

3级第8个分解并抽取后部分

幅度

x 10

020403级第1个分解并抽取后部分频谱f

幅度

x 10

0501003级第2个分解并抽取后部分频谱f

幅度

0123

x 10

4020403级第3个分解并抽取后部分频谱f

幅度

0123

x 10

4020403级第4个分解并抽取后部分频谱f

幅度

0123

x 10

400.20.43级第5个分解并抽取后部分频谱f

幅度

0123

x 10

40243级第6个分解并抽取后部分频谱f

幅度

x 10

010203级第7个分解并抽取后部分频谱f

幅度

x 10

010203级第8个分解并抽取后部分频谱f

幅度

0.5

1.5

-202

预滤波后的信号

幅度

00.5

1 1.5

-1

01信宿端恢复信号

幅度

0.5

1.5

2.5x 10

0100200

信宿恢复信号频谱

幅度

00.51 1.5

2 2.5

3 3.5x 10

200400预滤波后信号频谱

幅度

0102030405060708090100

-0.2

00.20.40.60

100

-0.4

-0.200.20.40.60102030405060708090100

-0.2

00.20.40.60

100

-0.6

-0.4-0.200.20.4

2.非对称结构

原始信号和预滤波后信号的时域波形对比

原始信号和预滤波后的信号的频域对比

预滤波信号与信宿端恢复出来的信号的时域对比预滤波信号与信宿端恢复出来的信号的频域对比

七级非对称分解后8通道信号的频谱及时域波形

0.5

1.5

-1

-0.500.5

1原始信号时域波形

幅度

00.51 1.5

-2

-101

2预滤波后的信号时域波形

幅度

x 10

0200

400

600原始信号频谱

0123

x 10

100

200

300400滤波后信号频谱

0.5

1.5

-101一次分解并抽取的高频部分t

幅度

0.5

1.5

-202二次分解并抽取的高频部分t

幅度

00.51 1.5

-202三次分解并抽取的高频部分t

幅度

00.51 1.5

-0.5

00.5四次分解并抽取的高频部分t

幅度

00.51 1.5

-0.0100.01五次分解并抽取的高频部分t

幅度

00.51 1.5

-101x 10-3六次分解并抽取的高频部分t

幅度

0.5

1 1.5

-505x 10

-4七次分解并抽取的高频部分t

幅度

0.5

1 1.5

-505x 10-4七次分解并抽取的低频部分t

幅度0

x 10

024

x 10-3

7级分解并抽取后低频部分频谱f

幅度

x 10

012

x 10-3

7级分解并抽取后高频部分频谱f

幅度

0123

x 10

400.005

0.016级分解并抽取后高频部分频谱f

幅度

0123

x 10

400.10.25级分解并抽取后高频部分频谱f

幅度

0123

x 10

4010204级分解并抽取后高频部分频谱f

幅度

0123

x 10

40501003级分解并抽取后高频部分频谱f

幅度

x 10

0501002级分解并抽取后高频部分频谱f

幅度

x 10

0501001级分解并抽取后高频部分频谱f

幅度

0.5

1.5

-202预滤波后的信号

幅度

00.5

1 1.5

-101信宿端恢复信号

幅度

0.5

1.5

2.5x 10

0100200信宿恢复信号频谱

幅度

00.51 1.5

2 2.5

3 3.5x 10

200400预滤波后信号频谱

幅度

六．设计结果图分析

本系统首先对输入的信号进行预滤波，滤除频段（300~3400）以外的信号，本系统设计了一个椭圆形带通滤波器，从实验图看出，本系统设计的预滤波器完全满足系统的滤波要求，滤除了低于300HZ 和高于3400HZ 的频率分量，同时也没有带来相位失真。

对于非对称结构：

然后将预滤波后的信号进行3级非对称分解，得到低频信号和高频信号，从图可以看出进行三级分解后的低频信号和高频信号均扩展到整个数字频率轴，且高频信号的能量已经占到很大比重，此时已经把有用信号的频率分量已经分离出来。

从图可以看出，8通道信号能量由低频到高频，呈现由高到低完全符合声音信号的能量分布，分解效果很好。

在接受端进行信号的综合，从图可以看出综合后的高频信号频谱和低频信号频谱，通过对比可以看出，信源端分解前的信号频谱，分解后再综合信号的频谱相似度很高，符合设计的要求。重建后信号与原始信号的时域和频域对比图，可以看出，恢复出来的信号与原始信号仅在能量上存在一定的线性失真，可以通过放大器予以恢复和重建。

最后将恢复出来的信号写入文件，在播放器上进行播放，与原始信号相比，听不出来差别，本系统完全满足设计要求。

七．设计心得

钢结构识图基础

钢结构识图基础一、施工图基本知识在建筑钢结构工程设计中，通常将结构施工图的设计分为设计图设计和施工详图设计两个阶段。设计图设计是由设计单位编制完成，施工详图设计是以设计图为依据，由钢结构加工厂深化编制完成，并将其作为钢结构加工与安装的依据。设计图与施工详图的主要区别是：设计图是根据工艺、建筑和初步设计等要求，经设计和计算编制而成的较高阶段的施工设计图。它的目的和深度以及所包含的内容是作为施工详图编制的依据，它由设计单位编制完成，图纸表达简明，图纸量少。内容一般包括：设计总说明、结构布置图、构件图、节点图和钢材订货表等。施工详图是根据设计图编制的工厂施工和安装详图，也包含少量的连接和构造计算，它是对设计图的进一步深化设计，目的是为制造厂或施工单位提供制造、加工和安装的施工详图，它一般由制造厂或施工单位编制完成，它图纸表示详细，数量多。内容包括：构件安装布置图、构件详图等。本书只介绍钢结构设计图的识读。 1．制图标准有关规定（1）线型在结构施工图中图线的宽度b通常为2．Omm、1．4mm、O．7mm、O．5mm、O．35mm，当选定基本线宽度为b时，则粗实线为b、中实线为O．5b、细实线为O．25b。在同一张图纸中，相同比例的各种图样，通常选用相同的线宽组。各种线型及线宽所表示的内容如表1-1。

（2）构件名称的代号作业：思考题——1，2 2．材料代号钢材的牌号

1．普通碳素结构钢碳素钢是以铁为基本成分，以碳为主要合金元素的铁碳合金。碳钢除含铁、碳外，还含有少量的有益元素锰、硅及少量的有害杂质元素硫、磷。普通碳素结构钢按其质量等级不同可分为A、B、C、D四个等级。其中A级一般不做冲击试验；B级做常温冲击试验；C级做0℃冲击试验；D级做-20℃冲击试验。因此D级质量最好，C、D级可用做重要的焊接结构。普通碳素结构钢的牌号是由代表屈服点的字母Q、屈服点的数值以及质量等级和脱氧方法四个部分按顺序组成。“F”表示沸腾钢，“b”表示为半镇静钢，“Z”表示镇静钢，“TZ”表示特殊镇静钢。通常镇静钢和特殊镇静钢不标注符号。例如：Q235-B．F表示钢材屈服点为235N／mm2，钢材的质量等级为B级，沸腾钢。沸腾钢是在熔炼钢液中加人弱脱氧剂进行脱氧；镇静钢和特殊镇静钢是在熔炼钢液中加入强脱氧剂进行脱氧，脱氧彻底充分，质量比沸腾钢好，价格也比沸腾钢高；半镇静钢的价格和质量介于沸腾钢和镇静钢之间。现行国家标准《碳素结构钢》(GB 700-88)将普通碳素结构钢分为Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等五种牌号，其中Q235在使用、加工和焊接方面的性能较好，是钢结构中最常用的钢种之一。 2．优质碳素结构钢优质碳素结构钢比普通碳素结构钢杂质含量少、性能优越。优质

滤波器设计

2.2 船体结构应力数据滤波方法船体结构应力监测系统是为了最终对船体结构状态进行评估，由于评估方法对噪声有一定的敏感，所以首先需要对采样数据进行滤波处理，因为通过传感器得到的信号不仅含有波浪引起的船体结构应力响应信号，还有船用设备的机械振动、主机振动以及各种仪器的电磁干扰等高频噪声信号，以及随着船舶装载状态、吃水等缓慢变化引起的低频应力信号，这种低频信号在短时间内可以看作随时间线性变化的变量，但对于船体结构长期监测而言，在较长的时间内则可以近似看作一个均值为零的具有一定统计意义的随机变量。对于波浪引起的船体结构应力的监测，这些高频和低频信号均属于噪声信号，在进行统计分析之前，需要进行预处理，剔除这些噪声，从而得到实际需要的应力信号。因此，设计合理的滤波器是实现数据实时处理和强度评估的关键。对于一个监测系统而言，需要用到滤波器的地方有：实时监测数据的噪声滤除（主要采用低通滤波器滤除传输过程中的高频噪声）、噪声敏感的运算之前对信号进行匹配滤波（主要针对信号的频域特性进行带通滤波）。本文需要在监测系统上进行滤波器设计，滤波器主要是应用于30分钟的应力数据，因为监测系统需要计算疲劳强度评估，采用的运算对噪声敏感，需要较为严格的滤波器。 2.2.1 FIR 滤波器的窗函数法设计FIR 数字滤波器最简单有效的方法是窗函数法，通过窗函数法设计FIR 带通数字滤波器可以剔除信号中的各种噪声。常用的窗函数有矩形窗、三角形(Bartlett)窗、汉宁(Hanning)窗、汉明(Hamming)窗、布莱克曼(Blackman)窗、凯泽(Kaiser)窗等，前五种窗函数都是各以一定的主瓣加宽为代价来换取某种程度的旁瓣抑制，而凯泽窗全面的反应了这种主瓣宽度与旁瓣衰减之间的交换关系，可以在这两者之间选择它们的比重，因此本文选取凯泽窗进行滤波器的设计。利用凯泽窗进行滤波器设计时，截止频率、过渡带宽度、阻带最小衰减及滤波器阶数是设计中的重要指标参数，他们共同影响滤波器的性能。对于带通数字滤波器，若通带过窄会滤除部分目标信号分量，过宽则会引入过多的噪声，导致信号失真。对于船体结构应力信号的滤波器设计，本文主要通过考虑结构应力响应和船舶可能遭遇的海况特点来确定滤波器的截止频率；过渡带宽度、阻带最小衰减及滤波器阶数的关系为 ω δ?-= 286.295 .72N （2-19）式中：ω?为过渡带宽度，2δ为阻带最小衰减，N 为阶数。过渡带宽度越窄滤波器的频域特性越好，越接近理想滤波器，但由式（3-44）可以看出减小过渡带宽度会增加滤波器阶数，阶数越大滤波时计算量越大，效率越低；增大阻带最小衰减能够更好的抑制阻带噪声信号，但同样会增加滤波器阶数。本文利用综合评判法根据不同的情况综合考虑过渡带宽度、阻带最小衰减及滤波器阶数这三个因素来确定最佳的滤波器设计参数。 2.2.2 FIR 滤波器的参数确定低海况下船舶在波浪上的载荷响应为线性响应系统，因此可以根据船体结构的应力响应函数确定结构响应明显的频带，并将此频带范围作为滤波器的通带。下面以某船为例对该方法进行说明。某船总长241m ，船宽32m ，设计吃水10.8m ，排水量48200t ，航速18kn ，沿船长重量分布如图2.2所示。采用三维线性势流理论计算结构波浪载荷响应。图2.3为船中剖面在不同浪向beta 与频率ω下的弯矩响应，可以看出船中剖面弯矩响应主要集中在自然频率为0.3~1.1rad/s 的范围内；图2.4为浪向角为0°时沿船长均匀分布的21个剖面的弯矩频率响应，

树形结构滤波器组设计mtlab

树形结构滤波器组设计mtlab 山东轻工业学院课程设计任务书学院电子信息与控制工程学院专业通信工程姓名马淑丽班级通信09-2 学号200902041044 题目树形结构滤波器组设计主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：滤波器组在语音、图像的子带编码和压缩中都有着广泛的应用，非均匀滤波器组还构成了Mallat 多分辨分析的算法基础，在小波变换中占有重要的地位。本设计主要内容是研究树形滤波器组的原理，并设计一个树形滤波器组，实现语音信号的分解与重构。基本要求：（1）滤波器组的基本原理；（2）树形结构滤波器组的原理及设计方法；（3）设计一个8 通道的树形结构滤波器组：均匀滤波器组和非均匀滤波器组；给出设计思路及结果；（4）用设计的滤波器组对某信号进行多通道分解，验证滤波器组的性能，对结果进行分析；（5）提交课程设计报告。主要参考资料： 1.胡广书. 现代信号处理教程，数字信号处理. 清华大学出版社. 2005.06 2.高西全. 数字信号处理. 西安电子科技大学出版社. 2009.01 3.matlab 信号处理相关书籍，多采样率信号处理的书籍、资料 4.相关网络资源完成期限：自2012 年6 月28 日至2010 年 7 月13 日指导教师：张凯丽教研室主任：目录

主要内容摘要................................ 设计方案........................... 设计原理........................... 设计框图....................... 设计程序........................... 结果图......................... 结果图分析........................... 结论及心得........................... 参考资料 .......................... 附录代码 ............................... 内容摘要：树形结构滤波器组设计，将信源输入信息编码频带分段，便于在有限带宽信道中传输并且提高传输速率，在信宿端将信号解码恢复原始信号。有一定的失真。语音数据的有效编码可以提高通信系统的有效性，大大减少存储设备的容量。子带编码是一种常用语音编码技术，子带编码中的子带分解和合成是子带编码中的重要组成部分。使用树形结构滤波器组实现语音信号的子带分解和合并，常用的平行结构滤波器虽然也可以实现自带的分解，实现对高频成分的压缩，但不如树形结构灵活，树形结构QMF 可以实现多分辨率的信号分解与压缩，同时重建信号失真度很低。设计方案本次课程设计，分别用对称结构和非对称结构滤波器组设计，实现语音信号或别的信号3级分解8通道传输。我组用的matlab 编程实现方法。一个语音处理系统主要包括语音信号的采集，预处理，语音信号的压缩编码，语音信号的解码，语音信号的增强，最后通过音频输出设备输出。为了能够使采集到的语音信号能够

钢结构图纸符号

GJ钢架 GL钢架梁或GJL钢架梁 GZ钢架柱或GJZ钢架柱 XG系杆 SC水平支撑 YC隅撑 ZC柱间支撑 LT檩条 TL托梁 QL墙梁 GLT刚性檩条 WLT屋脊檩条 GXG刚性系杆 YXB压型金属板 SQZ山墙柱 XT斜拉条 MZ门边柱 ML门上梁 T拉条 CG撑杆 HJ桁架 FHB复合板 YG：压杆或是圆管（从材料表中分别） XG：系杆 LG：拉管 QLG：墙拉管 QCG：墙撑管 GZL直拉条 GXL斜拉条 GJ30-1跨度为30m的门式刚架，编号为1号 1。算量最基本的就是看图纸，土建的人都烦钢构图纸的太乱，其实我也有这种看法，因为平法并没有用在其上面，图样还保留了一前土建制图的原则，所以做为老人看比较习惯（101图集出之前的人），后来像我这样人看钢结构图纸真的看不习惯，不过没有办法，还是要习惯的，我们知道麻烦，但任何事情都有规律的，钢结构的详图结点相当的多，但这些变化真的在算的时候影响相当的小，重要是大的方向把握好，钢结构的结点图也是相当科学的，都和科学受力相对应。有许多是重复或对称等。认真的看都会看出来。对于图纸的特点，我会在下面讲2。算重量，因为钢结构的算量基本上全是按吨计（板按M2）。钢材+钢材就是钢结构。而钢材多指型钢，对于型钢的分类算量的方法，我也会一一列出。并做出讲解。 3。统计汇总，哈哈，此类应该是不难的，以清单为基本，分类汇总而以了。识图问路 1。我对钢结构的认识，应该比大家深一些，因为我毕业的时候就进了一家钢结构公司，工作不到两个月，经常的工作就是画一个图纸的钢构件，把这个钢构件看明白了，画出来，他们叫钢结构深化设计（细化方案）做加工所用，说白了，一张钢板怎么加工这样的东东的。我讲的图识别，其它就是03G102上面的东东，大家有机会可以去下载看一下。闲言碎语不多讲，说说吧，钢结构图应该怎么看不头痛。把握好看图不难的原则，其实很简单，比建筑的施工简单多了，因为他每个部分都有详图，哪里不明白了，就看此图有没有什么详图符号，有就找，其实我看明白的地方不是详图的地方，拿出来与原图一对就明白了，是什么柱，是什么梁就明白了许多。一.钢结构 1钢结构设计制图分为钢结构设计图和钢结构施工详图两阶段。 2钢结构设计图应由具有设计资质的设计单位完成，设计图的内容和深度应满足编制钢结构施工详图的要求；钢结构施工详图（即加工制作图）一般应由具有钢结构专项设计资质的加工制作单位完成，也可由具有该项资质的其他单位完成。注：若设计合同未指明要求设计钢结构施工详图，则钢结构设计内容仅为钢结构设计图。 3钢结构设计图 1）设计说明：设计依据、荷载资料、项目类别、工程概况、所用钢材牌号和质量等级（必要时提出物理、力学性能和化学成份要求）及连接件的型号、规格、焊缝质量等级、防腐及防火措施； 2）基础平面及详图应表达钢柱与下部混凝土构件的连结构造详图； 3）结构平面（包

钢结构设计说明

钢结构设计说明一、工程概况（1）本工程为西林县武警中队训练场钢棚，占地407.88平方米。二、结构设计依据（一）结构设计施工遵循的规范，规程及规定（1）建筑结构可靠设计统一标准GB50068-2001 (2 ) 建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版) （3）抗震设防分类标准GB50223-2008 （4）建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008年版) （5）钢结构设计规范GB50107-2003 （6）建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002 （7）混凝土结构设计规范GB50010-2002 （8）冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002 （9）高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98 （10）建筑地基基础设计规范JGJ5007-2002 （11）网壳结构技术规程JGJ61-2003 （12）网架结构设计与施工规程JGJ7-91 （13）钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程JGJ82-2002 （14）建筑钢结构防火设计规范CECS200:2006 （15）建筑桩基技术规范JGJ94-2008 （16）建筑地基处理技术规范JGJ79-2002 （17）建筑基坑支护技术规程JGJ120-99 （18）建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003，J256-2003 （19）钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001 （20）优质碳素钢结构GB/T699-1999 （21）碳素钢结构GB/T700-88 （22）低合金高强度结构钢GB/T1591-94 （23）碳钢焊条GB/T5117-95 （24）低合金高强度结构钢GB/T5118-95 （25）埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T5293-1999 （26）低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T12740 （27）熔化焊用焊丝GB/T14957-94 （28）气体保护电弧焊用碳钢，低合金钢焊丝GB/T8110-95 （29）六角头螺栓GB/T5782 （30）六角头螺栓-C级GB/T5782 （31）钢结构用高强度大六角螺栓螺母垫圈技术要求GB/T1228-1231 （32）涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装GB8932 （33）钢结构防火涂料应用技术规程CECS:24-90 (二)设计基准期50年，结构设计使用年限为50年。（三）抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速值为0.15g，抗震构造措施按7度要求设计。三、荷载 1、地震作用：本地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速值为0.15g，钢结构阻尼比：0.02。设计地震分组：第一组。场地土类别：III类 2、风荷载：基本风压0.60KN/㎡（按照100年重现期取用），地面粗糙度B类。风压高度系

结构设计基本流程

一、结构设计的内容和基本流程结构设计的内容主要包括： 1.合理的体系选型与结构布置 2.正确的结构计算与内力分析 3.周密合理的细部设计与构造三方面互为呼应，缺一不可。结构设计的基本流程二、各阶段结构设计的目标和主要内容 1.方案设计阶段 1)目标确定建筑物的整体结构可行性，柱、墙、梁的大体布置，以便建筑专业在此基础上进一步深化，形成一个各专业都可行、大体合理的建筑方案。 2)内容： a.结构选型结构体系及结构材料的确定，如混凝土结构几大体系（框架、框架—剪力墙、剪力墙、框架—筒体、筒中筒等）、混合结构、钢结构以及个别构件采用组合构件，等等。 b.结构分缝如建筑群或体型复杂的单体建筑，需要考虑是否分缝，并确定防震缝的宽度。 c.结构布置柱墙布置及楼面梁板布置。主要确定构件支承和传力的可行性和合理性。 d.结构估算根据工程设计经验采用手算估计主要柱、墙、梁的间距、尺寸，或构建概念模型进行估算。

2.初步设计阶段目标在方案设计阶段成果的基础上调整、细化，以确定结构布置和构件截面的合理性和经济性，以此作为施工图设计实施的依据。 2)内容 ①计算程序的选择（如需要）； ②结构各部位抗震等级的确定； ③计算参数选择（设计地震动参数、场地类别、周期折减系数、剪力调整系数、地震调整系数，梁端弯矩调整系数、梁跨中弯矩放大系数、基本风压、梁刚度放大系数、扭矩折减系数、连梁刚度折减系数、地震作用方向、振型组合、偶然偏心等）； ④混凝土强度等级和钢材类别； ⑤荷载取值(包括隔墙的密度和厚度)； ⑥振型数的取值（平扭耦连时取≥15，多层取3n，大底盘多塔楼时取≥9n，n为楼层数）； ⑦结构嵌固端的选择。 3)结构计算结果的判断 ①地面以上结构的单位面积重度是否在正常数值范围内，数值太小可能是漏了荷载或荷载取值偏小，数值太大则可能是荷载取值过大，或活载该折减的没折减，计算时建筑结构面积务必准确取值； ②竖向构件（柱、墙）轴压比是否满足规范要求：在此阶段轴压比必须严加控制；③楼层最层间位移角是否满足规范要求：理想结果是层间位移角略小于规范值，且两个主轴方向侧向位移值相近；④ 周期及周期比；⑤剪重比和刚重比⑥扭转位移比的控制；⑦有转换层时，必须验算转换层上下刚度比及上下剪切承载力比；等等 4)超限判别：确定超限项目（高度超限、平面不规则、竖向不连续、扭转不规则、复杂结构等）和超限程度是否需要进行抗震超限审查。结构计算中可能需要包括地震的多向作用、多程序验证、多模型包络、弹性时程分析、弹塑性时程分析、转换结构的应力分析、整体稳定分析，等。 a.性能化设计和性能目标的确定（如需） b.基础选型和基础的初步设计如果是天然地基基础，需确定基础持力层、地基承载力特征值、基础型式、基础埋深、下卧层（强度、沉降）等；如果是桩基础，需确定桩型、桩径、桩长、竖向承载力特征值等等。并应注意是否存在液化土层、大面积堆载、负摩阻、欠固结土层等特殊问题。

滤波器设计流程图

滤波器设计流程(TUMIC) 实验要求: =9.6，h=0.5mm的基板设计一个微带耦合线型的带通滤波器，指示如下：用 r f=5.5GHz；中心频率实验步骤： 1．计算阶次：按照教材P109的计算步骤，仍然选用0.1db波纹的切比雪夫低通原型。根据中心频率、相对带宽和要求的阻带衰减条件，我们可得出最后n＝4。 2．用TUMIC画出拓扑图：因为TUMIC里没有对称耦合微带线，所以我们采用不对称耦合微带线将两个宽度设为相同，即实现对称耦合微带线的作用。如图所示：

在每个耦合微带线的2、4两个端口，我们端接微带开路分支，将微带部分的长度设置为很小，而宽度设置为与端接的耦合微带线相同即可，即此部分微带基本不产生作用。如图：因为n＝4，我们采用5个对称耦合微带线。可知它们是中心对称的，即1和5，2和4为相同的参数。在每两段耦合微带线连接处，因为它们的宽度都不相同，所以我们需要采用一个微带跳线来连接，如图：注意：有小蓝点的一端为1端口，另一端为2端口。参数设置如下图：条件中，要我们设计两端均为50欧姆的微带线。我们用此软件本身带有的

公式计算出它的设计值即可。不过要注意一点，我们需在设置好基片参数(见后面)的情况下再进行计算。如图：最后在两端加上端口，并标注1，2端口。如图： 3．参数设置：和h进行设置。如图： ⑴基片设置：即按设计要求里的 r

⑵变量设置：上面讲到我们实际上是使用三组耦合微带线，即有三组参数。考虑每个对称耦合微带线都有w(宽度)，s(间距)，l(长度)三个参数。我们进行设计的目的就是通过计算机优化得到我们需要的这些参数的值，所以在这里，我们要将这些参数设置为变量。如图：可见，我们要给每一个变量一个设计值以及它在优化过程中的上下限。设计值可以参照书上给出的设计步骤进行计算，不过相当复杂，我们在实际设计中不妨估算。不过要分清楚他们大概的范围，不能盲目设定。

容柏生建筑工程设计事务所结构设计程序要点

简介李盛勇职务广州容柏生建筑工程设计事务所总经理, 副总工程师专业土木工程系建筑结构专业学历本科学士：清华大学土木工程系(1981～1986年) 工程硕士：清华大学深圳研究生院专业资格教授级高级工程师一级注册结构工程师国家注册监理工程师香港注册工程师学会会员中国建筑学会高层结构专业委员会委员中国建筑学会抗震防灾分会高层建筑抗震专业委员会委员中国建筑学会混凝土结构基本理论工程应用委员会委员中国建筑学会钢－砼组合结构协会建筑结构专业委员会副主任委员广东省土木建筑学会建筑结构学术委员会委员广州市科学技术委员会结构与抗震专业委员会委员主要工作经验 1986年毕业于清华大学土木工程系建筑结构专业。清华大学深圳研究生院在读建筑结构工程硕士，1986～2003年间一直在广东省建筑设计研究院从事建筑结构设计工作，曾任广东省院副总工程师兼深圳分院总工程师，2000年被评为省建院“十大优秀中青年科技带头人”。主持过十多项高层及超高层工程的结构设计，在国内外发表多篇专著和论文，多项工程获国家级一等奖、省级一等奖，专长于高层及超高层结构设计、大跨度结构设计。具有创新的设计精神、丰富的工程实践经验及卓越的组织管理能力。主要论文、专著或科研成果一、著作： 1. 《钢筋混凝土结构配筋原位图示法》。（广东科技出版社2000年出版，与张元坤合著。） 2. 《建筑结构设计实用指南》。（新世纪广东省首届建筑结构技术交流会2001年出版，与张元坤合著。）二、论文： 1．潮汕大厦结构设计。（第十三届全国高层建筑结构论文交流会，1994年。） 2．潮汕大厦结构时程分析。（第十三届全国高层建筑结构论文交流会，1994年。） 3．浅谈柱—短肢剪力墙的结构设计。（第十六届全国高层建筑结构论文交流会，2000年。） 4．深圳天安数码时代大厦结构设计。（第十七届全国高层建筑结构论文交流会，2002年。） 5．剪力墙边缘构件的一种科学配筋形式介绍。（建筑结构，2003年第8期。） 6．建筑结构设计中的刚度理论。（南方建筑，1997年第4期。） 7. 刚度理论在结构设计中的作用和体现。（建筑结构，2003年第2期。）

分布参数滤波器设计

杭州电子科技大学《通信天线实验》课程实验报告实验三:分布参数滤波器设计 2016年11 月10日

实验名称：分布参数滤波器设计 1.实验目的 1）熟悉微带线电路和带状线电路的仿真过程和注意事项，理解微带线、带状线的特性和各种参数指标，熟悉微带线、带状线的各种分布参数元件的使用。 2）本次实验我们需要用到MWO2008的优化和Tune等工具，要求熟练掌握MWO提供的这些工具的使用方法和技巧。 3）本次实验我们需要用到TX Line工具，需要熟练掌握MWO提供TX Line 的使用方法和技巧。 2.实验内容 a.设计一个分布参数低通滤波器 b.设计一低通滤波器要求如下： 1、使用微带线电路或者带状线电路实现 2、指标： * 截止频率为3GHz； * 通带内增益大于-5dB； * 阻带内4.5GHz以上增益小于-50dB; * 通带内反射系数要求小于-25dB。 3.实验步骤 1）设置仿真的频率范围和间隔，设置全局变量的单位。

2）创建一个原理图，在原理图中放置5个MLEF，然后使用MLIN对开路线进行连接，添加一个MSUB元件，得到实验电路图。 3）确定MSUB（基板）参数，在tools下拉菜单中点击txline，确定MLIN的宽度w和MLEF 的长度L。

4）添加测量参数 5）设置优化目标参量 6）优化目标的单位确认（三个优化目标都要确认） 7）设置变量为可优化可调谐 8）运行结果 4.实验结果 a.电路图

b.低通滤波器实验结果图： c.优化过程

5.问答题 1）如果要你设计的是高通滤波器，与前面相比，需要变化那几个步骤？由于微带电线的特性阻抗与其线长线宽有关，随之而呈感性或者容性，因此利用原来的电路原理图，通过优化线长线宽，即可实现高通滤波器设计。具体做法如下： 1.修改电路原理图中的微带开路线； 2.优化目标的设置和修改。 2）你在优化设计过程中，那些参量调解对优化结果影响最大？（最敏感）其中w4和w5对实验结果影响最大，他会使图形的形状改变最大。改变图形如下：

结构设计流程(非常全-非常详细)

结构设计各阶段内容及深度规定总则规定： 1.民用建筑工程一般应分为方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段；对于技术要求简单的民用建筑工程，经有关主管部门同意，并且合同中有不作初步设计的约定，可在方案设计审批后直接进入施工图设计。 2.各阶段设计文件编制深度应按以下原则进行：（1）方案设计文件，应满足编制初步设计文件的需要。（注：对于投标方案，设计文件深度应满足标书要求。）（2）初步设计文件，应满足编制施工图设计文件的需要。（3）施工图设计文件，应满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的需要。对于将项目分别发包给几个设计单位或实施设计分包的情况，设计文件相互关联处的深度应当满足各承包或分包单位设计的需要。 3.在设计中应因地制宜正确选用国家、行业和地方建筑标准设计，并在设计文件的图纸目录或施工图设计说明中注明被应用图集的名称。重复利用其他工程的图纸时，应详细了解原图利用的条件和内容，并作必要的核算和修改，以满足新设计项目的需要。 4.当设计合同对设计文件编制深度另有要求时，设计文件编制深度应同时满足本规定和设计合同的要求。 5.本规定对设计文件编制深度的要求具有通用性。对于具体的工

程项目设计，执行本规定时应根据项目的内容和设计范围对本规定的条文进行合理的取舍。结构设计应根据工程的实际情况有计划地分时段、分批次进行。各阶段都有相同内容，但设计深度不同，应该逐步加深。通过各个阶段各专业互提资料，有序实现各阶段各专业的设计内容。通过加强结构设计过程的执行，减少错、漏、碰、缺，保证设计质量，提高工作效率。一、方案设计方案设计阶段结构专业设计人员要做到：确定建筑结构安全等级，设计使用年限和建筑抗震设防类别等；根据建筑功能要求，多方案比较确定结构选型。结构设计人员应深入了解工程项目的规模、使用性质、设计标准和投资造价等情况，在建筑专业初步方案的基础上，根据是否抗震设防和结构设计人员自身拥有的结构设计概念、经验选择技术先进经济合理的结构方案。任何工程项目的结构方案至关重要，直接关系安全、使用、施工周期和造价，结构设计在方案阶段应该重视。方案设计文件是用于设计投标的必要内容，至关重要，方案设计不仅仅是建筑专业图纸和说明，各专业应融合其中，尤其是较复杂的大型公共建筑，必须有明确的结构方案，经得起方案设计评比中责问和评议。方案设计文件同时也用于办理工程建设的报批有关手续中。方案设计阶段一般结构专业没有图纸，结构体系、柱网和墙体布置在建筑专业有关图纸中表达，而结构设计方案要有说明。结构方案

钢结构常用表示

GJ钢架；GL钢架梁或GJL钢架梁；GZ钢架柱或GJZ钢架柱；XG系杆；SC水平支撑；YC隅撑；ZC柱间支撑；LT檩条；TL托梁；QL墙梁；GLT刚性檩条；WLT屋脊檩条；GXG刚性系杆；YXB压型金属板；SQZ 山墙柱；XT斜拉条；MZ门边柱；ML门上梁；T拉条；CG撑杆；HJ 桁架；FHB复合板；YG压杆或是圆管（从材料表中分别）；XG系杆；LG拉管；QLG墙拉管；QCG墙撑管；GZL直拉条；GXL斜拉条； GJ30-1跨度为30m的门式刚架，编号为1号一.钢结构 1钢结构设计制图分为钢结构设计图和钢结构施工详图两阶段。 2钢结构设计图应由具有设计资质的设计单位完成，设计图的内容和深度应满足编制钢结构施工详图的要求；钢结构施工详图（即加工制作图）一般应由具有钢结构专项设计资质的加工制作单位完成，也可由具有该项资质的其他单位完成。注：若设计合同未指明要求设计钢结构施工详图，则钢结构设计内容仅为钢结构设计图。 3钢结构设计图 1）设计说明：设计依据、荷载资料、项目类别、工程概况、所用钢材牌号和质量等级（必要时提出物理、力学性能和化学成份要求）及连接件的型号、规格、焊缝质量等级、防腐及防火措施； 2）基础平面及详图应表达钢柱与下部混凝土构件的连结构造详图；3）结构平面（包括各层楼面、屋面）布置图应注明定位关系、标高、

构件（可布置单线绘制）的位置及编号、节点详图索引号等；必要时应绘制檩条、墙梁布置图和关键剖面图；空间网架应绘制上、下弦杆和关键剖面图； 4）构件与节点详图 a）简单的钢梁、柱可用统一详图和列表法表示，注明构年钢材牌号、尺寸、规格、加劲肋做法，连接节点详图，施工、安装要求。 b）格构式梁、柱、支撑应绘出平、剖面（必要时加立面）、与定位尺寸、总尺寸、分尺寸、分尺寸、注明单构件型号、规格，组装节点和其他构件连接详图。 4钢结构施工详图根据钢结构设计图编制组成结构构件的每个零件的放大图，标准细部尺寸、材质要求、加工精度、工艺流程要求、焊缝质量等级等，宜对零件进行编号；并考虑运输和安装能力确定构件的分段和拼装节点。《常用用术语》钢结构:是由钢板、型钢、冷弯薄壁型钢等通过焊接或螺栓连接所组成的结构。钢结构的特点:轻质高强；塑性、韧性好；各向同性，性能稳定；可焊性；不易渗漏；耐热但不耐火；耐腐蚀性差；制造简便，施工周期短。塑性:承受静力荷载时，材料吸收变形能的能力。塑性好，会使结构一般情况下不会由于偶然超载而突然断裂，给人以安全保障。结构设计的目的:是保证所设计的结构和结构构件在施工和工作过程

均匀滤波器组技术

均匀滤波器组技术引言随着通信技术的广泛应用与快速发展，信号处理系统中数字信号处理、传输和存储的数据量越来越大，为了减少计算量，节省存储空间，降低信号处理的复杂度，常常需要对信号的抽样率进行转换，由此，多速率信号处理的技术应运而生。对于高复杂度的数字信号处理，为了能够采用低成本的数字信号处理结构，有时需要在系统的不同阶段改变抽样频率，使用可变抽样率来实现数字信号处理应用，就称为多速率数字信号处理。[1]这种系统广泛应用于图像编码、语音编码、雷达、信道化等多个领域。而此项技术的发展与滤波器组技术的发展紧密相关，正是由于这些技术的快速发展使得多速率系统的处理效率越来越高，因此，我们有必要对滤波器组的相关技术进行深入了解。滤波器组理论起源于上世纪八十年代，经过近三十年的发展，理论逐渐趋于成熟。1984——1986年，Smith 和Mintze 各自独立地研究了两通道完全重构滤波器组的设计方法[2][3]；1987年V aidyanathan 系统地提出了M 通道正交滤波器组的理论，并给出了FIR 无损(lossless)系统的格型(lattice)结构[4]；1989年，Nguyen 和V aidyanathan 提出了一种双正交的两通道线性相位滤波器组，并给出了相应的格型分解结构[5] ；1995年，Lin 等提出了线性相位余弦调制滤波器组的设计方法[6]；1999年，Helle 等人在总结前人工作的基础上给出了调制滤波器组的一般性理论框架[7]；同年Karp 和Fliege 提出了改进的DFT 滤波器组的完全重构理论[8]； 21世纪以来，对滤波器组的研究工作更多的集中在了如何在现有结构和设计方法的基础上利用优化的方法对其进行改进。此外，非均匀滤波器组自上世纪九十年代以来得到了快速发展，由于非均匀滤波器理论的发展与小波变换紧密相连[9][10]，且均匀滤波器组是非均匀滤波器组的基础，所以，本文重点对均匀滤波器组进行介绍。滤波器组技术以信号重建理论为基础，在滤波器组抽取和内插的过程中，信号会产生三种失真：混叠失真、幅度失真和相位失真。信号的完全重建是指当滤波器组的传输函数为纯延迟时，系统可以完全重建（perfect reconstruction ）原信号，也称为（PR 系统）。因此，本文首先要对信号重建的基本理论作必要的介绍。另外，文中还将对几种典型的滤波器组进行归纳和分类。从功能上看，滤波器组可分为分析滤波器组和综合滤波器组；从结构上看，可以分为树形结构和平行结构；从滤波器设计角度上看，还可以分为正交镜像滤波器组，仿酉滤波器组和调制滤波器组等。本文分别对各种滤波器组进行对比，以期给相关研究人员提供指导意见。 1.信号完全重建对于给定的一个信号经过分析滤波器组后，再进行其他的相关操作，最后还可以通过综合滤波器组恢复和重建信号。但是重建后的信号，往往不能与原信号完全相同，两者之间主要存在以下三种误差[11]：（1）混叠失真（alias distortion ）：主要是由于抽取产生的混叠带来的误差；（2）幅度失真（amplitude distortion ）：由滤波器幅频特性产生的误差；（3）相位失真（phase distortion ）：由滤波器相频特性非线性造成的误差。信号的重建是指系统最终输出的信号1()x nT ∧ 与系统输入的信号1()x nT 有如下关系： 101()[()]x nT cx n n T ∧ =-

高通滤波器原理及分类

高通滤波器：英文名称为high-pass filter，又称低截止滤波器、低阻滤波器，允许高于某一截频的频率通过，而大大衰减较低频率的一种滤波器。它去掉了信号中不必要的低频成分或者说去掉了低频干扰。其特性在时域及频域中可分别用冲激响应及频率响应描述。高通滤波器是一种让某一频率以上的信号分量通过，而对该频率以下的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。其特性在时域及频域中可分别用冲激响应及频率响应描述。后者是用以频率为自变量的函数表示，一般情况下它是一个以复变量jω为自变量的的复变函数，以H（jω）表示。它的模H（ω）和幅角φ（ω）为角频率ω的函数，分别称为系统的“幅频响应”和“相频响应”，它分别代表激励源中不同频率的信号成分通过该系统时所遇到的幅度变化和相位变化。可以证明，系统的“频率响应”就是该系统“冲激响应”的傅里叶变换。当线性无源系统可以用一个N阶线性微分方程表示时，频率响应H（jω）为一个有理分式，它的分子和分母分别与微分方程的右边和左边相对应。高通滤波器原理及分类高通滤波器按照所采用的器件不同进行分类的话，会有源高通滤波器、无源高通滤波器两类。无源高通滤波器：无源高通滤波器：仅由无源元件(R、L 和C)组成的滤波器，它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。这类滤波器的优点是：电路比较简单，不需要直流电源供电，可靠性高；缺点是：通带内的信号有能量损耗，负载效应比较明显，使用电感元件时容易引起电磁感应，当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大，在低频域不适用。实际滤波器的基本参数：理想滤波器是不存在的，其特性只需截止频率描述，而实际滤波器的特性曲线无明显的转折点，故需用更多参数来描述。高通滤波器技术指标有：

设计院结构设计流程

结构工程师如何做好工程设计（转载）人们一谈起结构设计，往往会产生第一个反应：“结构设计是否安全”，可见“安全”在结构设计中是处于何等重要地位。需要明确的是，保证结构安全确实是结构设计的首要任务，但并非是结构设计的唯一任务。必须强调的是，保证结构安全是对结构设计的最基本、最起码要求，对于一项工程的结构设计来说，除“保证安全”这一最低要求外，还有其他许多内涵丰富的要求，也即通常所说的，结构设计做到安全只是初级阶段的“行”，只有同时能满足其他方面的要求，才算达到较高境界的“好”。“行”与“好”是两个不同层次的概念。下图中最上及左右共三个圆圈内的标注即是对结构设计全面要求的概括。这是结构设计必须优化和优化目标的最精练图解示意。为了使结构设计做到尽善尽美，满足结构设计的全面要求，结构设计优化途径的核心内容通常包括三方面：体系选型与结构布置要合理、结构计算与内力分析要正确、细部设计与构造措施要周密。 1. 方案设计阶段(应用于超高层建筑、复杂结构) 目标——确定建筑物的整体结构可行性，柱、墙分布及楼面梁的支承条件的合理性，以便建筑专业在此基础上进一步深化，形成一个各专业都可行，且大体合理的建筑方案。

工作内容： * 1)、结构选型：体系及结构材料的确定。思考的范围除混凝土结构几大体系（框架、框—剪、剪力墙、筒体—框架、筒中筒）之外，还有混合结构和钢结构以及个别构件采用组合形式。 2)、结构分缝。如为建筑群或体型复杂的单体建筑，则需要考虑是否分缝，确定防震缝的宽度。 3)、结构布置：柱墙布置及楼面梁板布置。主要确定构件支承和传力关系的可行和合理性。 4)、结构试算：①计算程序的选择；②结构各部位的抗震等级；③计算大参数选择（场地类别、砼强度等级、钢材类别、砼密度、周期折减系数、剪力调整系数、地震调整系数，梁端弯矩调整系数、梁跨中弯矩放大系数、基本风压、梁刚度放大系数、梁扭矩折减系数、连梁刚度折减系数、地震作用方向、振型组合、偶然偏心等）；④砼强度等级和钢材类别；⑤荷载取值(包括间隔墙的密度和厚度)；⑥振型数的取值（平扭耦连时取≥15，大底盘多塔楼时取≥9n）；⑦结构嵌固端的选择，此阶段一般以首层为嵌固端；⑧连梁刚度折减系数取值（抗震控制时取0.5，抗风控制时取0.7）；⑨梁铰支端的指定；⑩梁柱（墙）节点的处理。 * 5)、结构计算结果的判断： ①地面以上结构的单位面积重度（kN/m2）是否在正常数值范围内，数值太小则可能是漏了荷载或荷载取值偏小，数值太大则可能是荷载取值过大，或活载该折减的没折减，计算时建筑面积务必准确。 ②竖向构件（柱、墙）轴压比是否满足规范要求。轴压比过大固然不行，过小则无必要，此阶段必须严加控制。 ③楼层最大层间位移角是否满足规范要求。理想结果是层间位移角略小于规范值，且两向侧向位移值相近。 ④周期及周期比。第一周期应为平动周期且在正常范围内，扭转周期应在第二周期之后，且Tt/T1 ≤0.9（A级一般结构），Tt/T1≤0.85（A级复杂结构）。 ⑤扭转位移比必须控制在1.5之内，愈接近1.2愈理想。 ⑥有转换层时，必须验算转换层上下刚度比及上下剪切承载力比。 * 6)、超限判别：确定超限项目（高度超限、平面不规则、竖向不连续、扭转不规则、复杂结构等）和超限程度是否需要进行抗震超限审查。 2)初步设计阶段目标——在方案设计阶段的基础上调整、细化，以确定结构布置和构件截面的合理

钢结构设计入门及简易方法

钢结构设计入门及简易方法【摘要】给大家推荐一个用于钢结构设计的资料。虽说不是大师的杰作，却不逊于大师的文章。大师的作品对于具有一定专业水平的人是很有用途的，而对于初学者却过于高深莫测。该资料特别适合刚从事钢结构设计的人员。【关键词】钢结构适用范围及选型、钢结构设计简单步骤和设计思路一、钢结构适用范围及选型 1.钢结构适用的范围钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：超高层建筑、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、工业厂房和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛，做结构选型及布置应该根据工程的具体要求来进行。 2.钢结构的选型在钢结构设计的整个过程中，都应该被强调的是"概念设计"，它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。钢结构通常有框架、平面（木行）架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决，或没有简单实用的设计方法，比如网壳的稳定等。结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度内需考虑雪载），如采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱，核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。结构的布置要根据体系特征，荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用线。否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构，柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。框架结构的楼层平面次梁的布置，有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减少了楼层净高，顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。 3.钢结构构件的截面选取结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。

各种滤波器原理与设计

一阶低通滤波器
有源低通滤波器计算利用 R、L、C 所组成的滤波电路称作无源滤波器，它有很多的缺点。其中的电感 L 本身具有电阻与电容，使得输出结果会偏离理想值，而且会消耗电能。若只利用 R、C 再附加放大器则形成主动滤波器，它有很多的优点，例如：不使用电感使得输出值趋近理想值；在带通范围能提高增益，减少损失；用放大器隔离输出、入端，使之可以使用多级串联。 1、一阶低通滤波器（一节 RC 网路） 838 电子
截止频率:
126 计算公式大全
频率低于
时→电压增益
频率高于
时→衰减斜率：每 10 倍频率 20dB
图 1 电路组成
图2
响应曲线
所谓低通滤波器(LPS：low pass filter)是允许低频讯号通过，而不允许高频讯号通过的滤波器。图 3 所示是 RC 低通滤波电路，其电压回路公式：
1

其增益
可得实际增益为
增益值是频率的函数，在低频区 ω 极小， RωC << 1，AV(ω) = 1 讯号可通；在高频区 ω 极大， RωC >> 1，AV(ω) = 0 信号不通。 RωC = 1 时是通与不
通的临界点，此时的频率定义为截止频率：。图 4 所示 RC 低通滤波电路的增益随频率的变化是缓慢的，故其不是一个好的滤波电路。图 5 所示是低通有源滤波器，它的增益显示在图 6。低通有源滤波器在低频区的增益为：
VO/VI=(R1+R2)/R2
其推导如下：在低频区 RC 串联之电位降都在电容，故 Vin = VC = Vp。见图 5，因负回馈，电路在线性工作区，于是我们有关系式：，可知电容 C 之电位降与电阻 R2 之电位降相同，又流过 R1 与 R2 之电流相同均为 I，故得到
电脑桌面背景图片在高频区 RC 串联之电位降都在电阻，故 VC = Vp = 0。因负回馈，电路在线性工作区，于是有关系式：降为 0，I = 0，V0 = 0。，得到 R2 之电位
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