中南大学数字信号处理课程设计任务书

目录

一、课程设计目的 (2)

二、课程设计内容 (2)

三、课程设计要求 (3)

四、程序设计原理及思路

4.1 设计原理 (3)

4.2 设计思路

4.2.1、第一大题 (6)

4.2.2、第二大题 (7)

4.2.3、第三大题

3.1 (7)

3.2 (7)

3.3 (8)

4.3、GUI图形界面 (8)

五、程序测试输出结果 (9)

六、总结 (15)

七、主要参考资料 (15)

八、程序源代码清单 (15)

中南大学

课程设计任务书

一、课程设计目的：

1．全面复习课程所学理论知识，巩固所学知识重点和难点，将理论与实践很好地结合起来。

2．提高综合运用所学知识独立分析和解决问题的能力；

3．熟练使用一种高级语言进行编程实现。

二、课程设计内容

课程设计选题组一：

一、一个连续信号含两个频率分量，经采样得

ππ?=-

x n n N

()=sin(2*0.125*n)+cos(2*(0.125+f)*n),0,1,,1

当N=16，Δf分别为1/16和1/64时，观察其频谱；当N=128时，Δf不变，其结果有何不同，为什么？绘出相应的时域与频域特性曲线，分析说明如何选择DFT参数才能在频谱分析中分辨出两个不同的频率分量。

二、对周期方波信号进行滤波

1）生成一个基频为10Hz的周期方波信号。

2）选择适当的DFT参数，对其进行DFT，分析其频谱特性，并绘出相应曲线。 3）设计一个滤波器，滤除该周期信号中40Hz以后的频率分量，观察滤波前后信号的时域和频域波形变化

4）如果该信号淹没在噪声中，试滤除噪声信号。

三、音乐信号处理：

1）获取一段音乐或语音信号，设计单回声滤波器，实现信号的单回声产生。给出单回声滤波器的单位脉冲响应及幅频特性，给出加入单回声前后的信号频谱。

2）设计多重回声滤波器，实现多重回声效果。给出多回声滤波器的单位脉冲响应及幅频特性，给出加入多重回声后的信号频谱。

3）设计全通混响器，实现自然声音混响效果。给出混响器的单位脉冲响应及幅频特性，给出混响后的信号频谱。

4）设计均衡器，使得不同频率的混合音频信号，通过一个均衡器后，增强或削减某些频率分量**。（**可选做）

三、课程设计要求

1、使用MATLAB（或其它开发工具）编程实现上述内容，写出课程设计报告。滤波器设计题目应尽量避免使用现成的工具箱函数。为便于分析与观察，设计中所有频谱显示中模拟频率应以实际频率显示，数字频率应对 归一化。

2、课程设计报告的内容包括：

(1)课程设计题目和题目设计要求；

(2)设计思想和系统功能分析；

(3)设计中关键部分的理论分析与计算，参数设置，关键模块的设计思路；

(4)测试数据、测试输出结果，及必要的理论分析和比较

(5)总结，包括设计过程中遇到的问题和解决方法，设计心得与体会等；

(6)参考文献；

(7)程序源代码清单。

3、演示系统使用GUI界面或混合编程实现集成打包发布，

四、程序设计思路及分析

在开始动手之前，首先回顾了数字信号处理的理论知识，特别是关于采样和相关方面的知识。然后熟悉Matlab软件，最后是查找相关声音处理方面的资料，熟悉它的作用功能及研究的意义。

4.1设计原理

1.用DFT对连续信号进行谱分析

（1）原理

（2）频率分辨率与DFT参数的选择

频率分辨率是指所用的算法能将信号中两个靠得很近的谱峰分开的能力。

设是一个带限的连续时间信号，最高频率为f c，根据时域采样定理，采样频率f s>2f c，一般取。

对在时间长度为T p的一段上抽取N点，得到一个长度为N的有限长序列x(n)，则有

由于f s对应于数字频率，对x(n)作N点DFT，则数字域的频率分辨率

此时，相应的模拟域的频率分辨率为

上式说明：如果保持采样点数N不变，要提高谱的分辨率(F减小)，必须降低采样速率，采样速率的降低会引起谱分析范围减少；如维持f s不变，为提高分辨率可以增加采样点数N。

2．用DFT进行谱分析的误差问题

（1）混叠现象

利用DFT逼近连续时间信号的傅里叶变换，为避免混叠失真，按照抽样定理的要求，采样频率至少是信号最高频率的两倍。

解决混叠问题的唯一方法是保证采样频率足够高。

（2）截断效应

利用DFT处理非时限序列时，须将该序列截断。设序列的频谱为，矩形窗函数的频谱为，则截断后序列的频谱为

由于矩形窗函数频谱的引入，使卷积后的频谱被展宽了，称为频谱泄露（截断效应）。

减少方法：选择适当形状的窗函数，如汉宁窗或汉明窗等。

（3）栅栏效应

DFT是有限长序列的频谱等间隔采样，相当于透过一个栅栏去观察原来信号的频谱，这种现象称为栅栏效应。

减小栅栏效应的方法：末尾补零。

补零没有对原信号增加任何新的信息，因此不能提高频率分辨率。补零的目的：使数据N为2的整数次幂，以便于用快速傅里叶变换算法（FFT），而且补零还可对原X(k)做插值。

3. 巴特沃斯滤波器

巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。在振幅的对数对角频率的波特图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。

一阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频6分贝，每十倍频20分贝。二阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频12分贝、三阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频18分贝、如此类推。

巴特沃斯滤波器的振幅对角频率单调下降，并且也是唯一的无论阶数，振幅对角频率曲线都保持同样的形状的滤波器。只不过滤波器阶数越高，在阻频带振幅衰减速度越快。其他滤波器高阶的振幅对角频率图和低级数的振幅对角频率有不同的形状。

4.FIR数字滤波器

FIR(Finite Impulse Response)滤波器：有限长单位冲激响应滤波器，又称为非递归型滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。因此，FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。

在进入FIR滤波器前，首先要将信号通过A/D器件进行模数转换，把模拟信号转化为数字信号；为了使信号处理能够不发生失真，信号的采样速度必须满足奈奎斯特定理，一般取信号频率上限的4-5倍做为采样频率

5.IIR数字滤波器

IIR(Infinite Impulse Response)数字滤波器，又名“无限脉冲响应数字滤波器”，或“递归滤波器”。递归滤波器，也就是IIR数字滤波器，顾名思义，具有反馈，一般认为具有无限的脉冲响应。

(1)、封闭函数

IIR数字滤波器的系统函数可以写成封闭函数的形式。

(2)、IIR数字滤波器采用递归型结构

IIR数字滤波器采用递归型结构，即结构上带有反馈环路。IIR滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成，可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式，都具有反馈回路。由于运算中的舍入处理，使误差不断累积，有时会产生微弱的寄生振荡。

(3)、借助成熟的模拟滤波器的成果

IIR数字滤波器在设计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果，如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等，有现成的设计数据或图表可查，其设计工作量比较小，对计算工具的要求不高。在设计一个IIR数字滤波器时，我们根据指标先写出模拟滤波器的公式，然后通过一定的变换，将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。

(4)、需加相位校准网络

IIR数字滤波器的相位特性不好控制，对相位要求较高时，需加相位校准网络。

4.2设计思路

1、第一大题

首先要在matlab中实现信号x(n)，然后分别按照Δf=1/16，Δf=1/64进行等间隔采样；再调用函数FFT对它进行离散傅里叶变换；画图调用subplot()和plot()来完成，并且要注意频率的归一化。

由以下得到的波形可以看出:数字时域中每格1/N,频域中不失真时应该在0.125和0.125+Δf的地方有幅值，如当N=16，Δf=1/16时，两频率分量应该是0.125和0.125+1/16，对应到谱线上是2*（1/N）、3*（1/N）即第2和3条，分辨率足够到把两谱线分开，但当Δf=1/64时由于两谱线靠的太近，1/N的分辨率不能分开他们，出现频谱混叠现象。根据奈奎斯特定理，采样频率应该保证大于两倍的截止频率，就能以免发生频谱混叠。所以，Δf=1/16时频谱具有两个清晰的双峰。

相对于N=16时，当N=128时，分辨率等于fs/N，Δf>=1/N时，主瓣宽度变窄，频率分辨率增大，不会发生频谱泄露，图中两谱线都能分清，且时域窗增大了，泄露现象有所改善，可见提高分辨率可以增加信号的截取长度，但旁瓣的相对幅度并不减少。

2、第二大题

首先对待滤波的信号进行频谱分析，观察信号频率分布的规律，从而确定数字滤波器的类型（FIR 滤波器、IIR 滤波器、自适应滤波器、小波滤波器等）。 在加性噪声的情况下，若信号的频谱与噪声的频谱基本不重叠，可以采用频率选择滤波器（FIR 滤波器、IIR 滤波器）。 若信号的频谱与噪声的频谱重叠较多，可以采用自适应滤波、小波滤波等。 若为乘性噪声，可以根据同态滤波的原理对信号进行预处理，然后再按照加性噪声的情况处理。

在确定了数字滤波器类型后，还需要根据信号时域特性、频域特性、或时频特性确定滤波器的设计参数，设计出相应的数字滤波器。

最后，利用该数字滤波器对信号进行滤波，在时域和频域观察信号滤波的主观及客观效果。若主观及客观效果满足要求，说明分析过程和滤波方法正确有效，若不满足要求，需要重新分析和设计。

针对题目要求的10Hz 周期方波频率，选择低通滤波器进行滤波，我优先选择了巴特沃斯低通滤波器，因为其具有平坦的通带与阻带。根据方波时域进行傅里叶变换后得到的频域图，分析正半峰容易得到通带边界频率与阻带截至频率，再由|20*log （输入/输出）|求出衰减，分别得到最大通带衰减与最小阻带衰减，由这四个巴特沃斯参数可以求出N 最大阶数与Wc 截至频率。最后通过butter 求出系统函数多项式的分子与分母。

3、第三大题

3.1 单回声

回音可以由简单的延时单元产生。直达声和在R 抽样周期后出现的一种单个回音，可以用FIR 滤波器产生，微分方程为：y[n]=x[n]+αx[n-R] |α|<1，传输函数为：H(z)=1+αz -R ，传递函数的幅频响应形状象梳子，这种滤波器又叫梳状滤波器。

梳妆滤波器可用于消除频谱中的谐波干扰和其他频谱等间隔分布的干扰。 3.2 多重回声

为了产生以间隔R 个抽样周期分开的具有指数衰减振幅的多重回声，可

用一个以下形式传输函数的FIR 滤波器：

R

NR

N R

N N R

R

z z z

z

z

z H ---------=

++++=ααα

αα111)()1(122 无限个振幅以指数衰减间隔为R 个抽样周期的多重回声可用以下形式传输

函数的IIR 滤波器生成：1||11

)(<-=

-ααR

z

z H

IIR 多重回声滤波器的基本频率F R =F s /R ，通常锁定在伴音设备的基频上，比如基

鼓拍子。

3.3 全通混响

声音在一个封闭的空间中到达听众时，包含几个部分：直达声、早期的反射和混响。早期的反射由几个空间上邻近的直达声的基本延迟和衰减组成，而混响则由密集的回声组成。上述多重回声滤波器不能提供自然声音混响。由其幅频特性可知，其幅度响应对于所有频率不是常数，收听效果不能令人满意。其次每秒回声数量太少会引起合成声的颤动，需要每秒约1000个回音才能生成没有颤动的反射声。

3.3.1全通滤波器

为了生成更真实的混响，提出一种有全通结构的混响器，传输函数为：

1||1)(<++=

--αααR

R

z z z H

3.3.2自然声音混响

4、GUI 图形界面

基于matlab 可视化图形用户界面（GUI ），使得界面设计在可视化状态下进行，设计过程简单直观，实现了“所见即所得”。

主要运用菜单编辑器工具，创造下拉式菜单和快捷菜单。在创建某个菜单项中，可以在右边显示某菜单的有关属性。利用菜单编辑器创建了‘第一大题’，‘第二大题’和‘第三大题’三个一级菜单项，并且在各个一级菜单下，创建多个子菜单。

五、程序测试输出结果

图一课程设计主界面

图二第一大题菜单及其子菜单

图三第二大题菜单及其子菜单

图四第三大题菜单及其子菜单

图五第一大题第一小问

问题分析：

观察N=16与128的频谱变化，当N=16时，会对信号产生截断，当N=128后，使主瓣变窄，减小泄露，提高了频率分辨率，但旁瓣的相对幅度并不减小。所以在矩形窗下，适当提高N, 可以降低频谱泄露。

观察f=1/64与1/16的频谱变化，当f=1/16容易发现，两峰之间没有发生频谱混叠。根据采样定理，w=л（对应模拟频率f=Fs/2）附近产生频谱混叠现象。因此，理论上必须Fs>=2fc，以免发生频谱混叠现象。

图六第一大题第二小问

图七第二大题第一小问

图八第二大题第二小问

图九第二大题第三小问

问题分析：

观察方波的单峰频谱，由于该图是低通，有横纵坐标可以读出通带边界频率和阻带截止频率，分别是40与50；幅值通带最大衰减与阻带最小衰减分别是0.7和0.1 。由于巴特沃斯滤波器函数调用格式是buttor（αp，αs，ωp，ωs），其中要对40与50归一化，所以是40/500，50/500；再根据20*|log(输入/输出)|，可以求出3，15 。最后由butter求出系统函数的多项式分子与分母。

图十第三大题第一小问

问题分析：

通过实验得到的频谱图分析发现，多重回声效果较单回声效果更加明显，如果延时调试得当，会得到很好的回声效果，产生类似在音乐厅的效果，自然混响的效果则较前两者更加明显。

图十一第三大题第二小问

图十二第三大题第三小问

六、总结

通过这次数字信号处理的课程设计，对信号分析、matlab、音频处理、GUI 图形界面都有更深层次的理解与应用。

在数字信号中，一开始画幅频图像总是得不到理想的效果，后来经过查找资料，知道了要对原函数进行了fft转换后，应该再归一化并且求出幅值。Matlab 的各种滤波器函数运用与subplot作图也得到了更好的灵活使用，例如梳妆滤波器，加性噪声和做出1：1：2型的图表；对多组程序的布局也有良好的条理分行。在音频处理上，经过网上搜索，我学会了成品音频都是经过多声道的归一融合，原本是存在多方位多乐器与回声的存在；还懂了音频比特，音频频率，回声利用延时单元创造，音频通道通过设置滤波器函数的参数得到。第一次利用GUI图形界面，也遇到了不少瓶颈，例如界面的简洁优化与合理布局，此外对于产生新选项窗口、按钮的触发、音频的播放和减少空白运行时间的问题都尝试了多种手段，最终也得到了较理想的效果。

总之，这次数字信号课程设计让我获益匪浅，不止知识上的丰富完善，还有遇到各种各样的瓶颈时，也可以坚持下来找到解决的方法。这些所学会的一切对我日后信号分析打下良好坚实的基础，对于其他问题也可以淡定分析解决。

七、主要参考资料

[1] Digital Signal Processing: A Computer-Based Approach，Sanjit K. K.

Mitra，2000

[2] Understanding Digital Signal Processing，Richard G. Lyons，科学出

版社

[3] Dual-tone multi-frequency [EB/OL] .https://www.wendangku.net/doc/9517461047.html,/wiki/

Dual-tone_multi-frequency

[4] 《数字信号处理》.丁玉美等西安电子科技大学出版社

[5]数字信号处理教程（第二版），程佩青，清华大学出版社，2001

[6] 数字信号处理，赵树杰等，西电出版社，1997.10

[7] 数字信号处理—时域离散随机信号处理，丁玉美等，西电出版社，2002.11

[8] MATLAB及在电子信息课程中的应用，陈怀琛等，电子工业出版社出版，2002.4

八、程序源代码清单

8.1主程序代码

function varargout = test6(varargin)

% TEST6 M-file for test6.fig

% TEST6, by itself, creates a new TEST6 or raises the existing

% singleton*.

% H = TEST6 returns the handle to a new TEST6 or the handle to

% the existing singleton*.

%

% TEST6('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local

% function named CALLBACK in TEST6.M with the given input arguments.

%

% TEST6('Property','Value',...) creates a new TEST6 or raises the

% existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are % applied to the GUI before test6_OpeningFunction gets called. An

% unrecognized property name or invalid value makes property application % stop. All inputs are passed to test6_OpeningFcn via varargin.

%

% *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one % instance to run (singleton)".

%

% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES

% Edit the above text to modify the response to help test6

% Last Modified by GUIDE v2.5 25-Sep-2014 17:07:41

% Begin initialization code - DO NOT EDIT

gui_Singleton = 1;

gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...

'gui_Singleton', gui_Singleton, ...

'gui_OpeningFcn', @test6_OpeningFcn, ...

'gui_OutputFcn', @test6_OutputFcn, ...

'gui_LayoutFcn', [] , ...

'gui_Callback', []);

if nargin && ischar(varargin{1})

gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});

end

if nargout

[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

else

gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

end

% End initialization code - DO NOT EDIT

% --- Executes just before test6 is made visible.

function test6_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)

% This function has no output args, see OutputFcn.

% hObject handle to figure

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% varargin command line arguments to test6 (see VARARGIN)

% Choose default command line output for test6

handles.output = hObject;

% Update handles structure

guidata(hObject, handles);

% UIWAIT makes test6 wait for user response (see UIRESUME)

% uiwait(handles.figure1);

% --- Outputs from this function are returned to the command line. function varargout = test6_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)

% varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT);

% hObject handle to figure

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Get default command line output from handles structure

varargout{1} = handles.output;

% -------------------------------------------------------------------- function Untitled_1_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to Untitled_1 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% -------------------------------------------------------------------- function Untitled_2_Callback(hObject, eventdata, handles)

figure(1)

N=16;

f=1/16;

n=0:(N-1);

xn=sin(2*pi*0.125*n)+cos(2*pi*(0.125+f)*n);

X16k=fft(xn,16);

subplot(2,2,1);

stem(n,xn,'r');

xlabel('n');

ylabel('x(n)');

title('N=16,f=1/16的x(n)时域曲线');

subplot(2,2,2);

plot(2/N*n(1:N/2),M,'b');

xlabel('\omega/\pi');

ylabel('|X(e^j^\omega)|');

title('N=16,f=1/16的x(n)频域曲线');

f=1/64;

n=0:N-1;

xn=sin(2*pi*0.125*n)+cos(2*pi*(0.125+f)*n);

X16k=fft(xn,16);

M=abs(X16k(1:N/2));

subplot(2,2,3);

stem(n,xn,'r');

xlabel('n');

ylabel('x(n)');

title('N=16,f=1/64的x(n)时域曲线');

subplot(2,2,4);

plot(2/N*n(1:N/2),M,'b');

xlabel('\omega/\pi');

ylabel('|X(e^j^\omega)|');

title('N=16,f=1/64的x(n)频域曲线');

% hObject handle to Untitled_2 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% -------------------------------------------------------------------- function Untitled_3_Callback(hObject, eventdata, handles)

figure(2)

N=128;

f=1/16;

n=0:(N-1);

xn=sin(2*pi*0.125*n)+cos(2*pi*(0.125+f)*n);

X128k=fft(xn,128);

subplot(2,2,1);

stem(n,xn,'r');

xlabel('n');

ylabel('x(n)');

title('N=128,f=1/16的x(n)时域曲线');

subplot(2,2,2);

plot(2/N*n(1:N/2),M,'b');

xlabel('\omega/\pi');

ylabel('|X(e^j^\omega)|');

title('N=128,f=1/16的x(n)频域曲线');

f=1/64;

n=0:N-1;

xn=sin(2*pi*0.125*n)+cos(2*pi*(0.125+f)*n);

X128k=fft(xn,128);

M=abs(X128k(1:N/2));

subplot(2,2,3);

stem(n,xn,'r');

xlabel('n');

ylabel('x(n)');

title('N=128,f=1/64的x(n)时域曲线');

subplot(2,2,4);

plot(2/N*n(1:N/2),M,'b');

xlabel('\omega/\pi');

ylabel('|X(e^j^\omega)|');

title('N=128,f=1/64的x(n)频域曲线');

% hObject handle to Untitled_3 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% --------------------------------------------------------------------

function Untitled_7_Callback(hObject, eventdata, handles)

figure(3)

Fs=1000;

T=1/10;

t=0:1/Fs:1;

x=square(2*pi*10*t);

subplot(211);

plot(t,x,'b');

title('基频为10Hz的周期方波信号时域');

xlabel('t/s');

ylabel('x的幅值');

axis([0,0.4,-1.5,1.5]);

N=T*Fs;

t1=0:1/Fs:1/Fs*(N-1);

x1=square(2*pi*10*t1);

f=(-N/2)*Fs/N:Fs/N:((N/2-1))*Fs/N;

fx=fftshift(fft(x1,N))/N;

subplot(212);

plot(f,abs(fx));

title('10Hz方波信号的频谱');

xlabel('\omega/\pi');

ylabel('|X(e^j^\omega)|');

% hObject handle to Untitled_7 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% -------------------------------------------------------------------- function Untitled_10_Callback(hObject, eventdata, handles)

figure(4)

Fs=1000;

T=1/10;

t=0:1/Fs:1;

x=square(2*pi*10*t);

N=T*Fs;

t1=0:1/Fs:1/Fs*(N-1);

x1=square(2*pi*10*t1);

f=(-N/2)*Fs/N:Fs/N:((N/2-1))*Fs/N;

fx=fftshift(fft(x1,N))/N;

[n,Wn]=buttord(40/500,50/500,3,15);

[b,a]=butter(n,Wn);

y=filter(b,a,x);

subplot(211);

plot(t,y);

title('10Hz的周期方波通过低通滤波器的时域');

xlabel('t/s');

ylabel('x的幅值');

48m钢桥设计

48m钢桁架铁路桥设计 学院：土木工程学院 班级：土木0906 姓名：张宇 学号：1801090603 指导老师：方海 整理日期：2012年01月07日

——目录—— 第一章设计依据 (2) 第二章主桁架杆件内力计算 (4) 第三章主桁杆件设计 (10) 第四章弦杆拼接计算 (14) 第五章节点板设计 (16) 第六章节点板强度检算 (16)

48m钢桁架桥课程设计 一、设计目的： 跨度L=48米单线铁路下承载式简支栓焊钢桁梁桥部分设计 二、设计依据： 1. 设计《规范》 铁道部1986TB12-85《铁路桥涵设计规范》简称《桥规》。 2. 结构基本尺寸 计算跨度L=48m；桥跨全长L=48.10m；节间长度d=8.00m； 主桁节间数n=6；主桁中心距B=5.75m；平纵联宽B0=5.30m； 主桁高度H=12.00m；纵梁高度h=1.35m；纵梁中心距b=2.00m； 3. 钢材及其基本容许应力： 杆件及构件——16Mnq；高强螺栓——40B；精制螺栓——ML3；螺母及垫圈——45号碳素钢；铸件——ZG25；辊轴——锻钢35钢材的基本容许应力参照1986年颁布的《铁路桥涵设计规范》。 4. 结构的连接方式： 桁梁杆件及构件，采用工厂焊接，工地高强螺栓连接； 人行道托架采用精制螺栓连接； 焊缝的最小正边尺寸参照《桥规》； 高强螺栓和精制螺栓的杆径为Φ22，孔径d=23mm； 5. 设计活载等级——标准中活载 6. 设计恒载 主桁P3=16kN/m；联结系P4=2.76kN/m；桥面系P2=6.81kN/m； 高强螺栓P6=(P2+P3+P4)×3%; 检查设备P5=1.00kN/m； 桥面P1=10.00kN/m；焊缝P7=(P2+P3+P4)×1.5%。 计算主桁恒载时，按每线恒载P=P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7。 三、设计内容： 1. 主桁杆件内力计算，并将计算结果汇整于2号图上； 2. 围绕E2节点主桁杆件截面选择及检算； 3. 主桁E2节点设计及检算； 4. 绘制主桁E2节点图(3号图)。 四、提交文件： 1．设计说明书； 2． 2、3号图各一张 要求：计算正确，书写条理清楚，语句通顺；结构图绘制正确，图纸采用的比例恰当，线条粗细均匀，尺寸标准清晰。

中南大学微机课程设计报告交通灯课案

微机课程设计报告

目录 一、需求分析 1、系统设计的意义 (3) 2、设计内容 (3) 3、设计目的 (3) 4、设计要求 (3) 5、系统功能 (4) 二、总体设计 1、交通灯工作过程 (4) 三、设计仿真图、设计流程图 1、系统仿真图 (5) 2、流程图 (6) 3、8253、8255A结构及功能 (8) 四、系统程序分析 (10) 五、总结与体会 (13) 六、参考文献 (13)

一、需求分析 1系统设计的意义： 随着社会经济的发展，城市问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据检测、交通信号灯控制与交通疏通的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加，组多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速通道，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速通道，缓解主干道与匝道、城市同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通灯的控制方式很多，本系统采用可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现本系统的各种功能。同时，本系统实用性强，操作简单。 2、设计内容 采用8255A设计交通灯控制的接口方案，根据设计的方案搭建电路，画出程序流程图，并编写程序进行调试 3、设计目的 综合运用《微机原理与应用》课程知识，利用集成电路设计实现一些中小规模电子电路或者完成一定功能的程序，以复习巩固课堂所学的理论知识，提高程序设计能力及实现系统、绘制系统电路图的能力，为实际应用奠定一定的基础。针对此次课程设计主要是运用本课程的理论知识进行交通灯控制分析及设计，掌握8255A方式0的使用与编程方法，通从而复习巩固了课堂所学的理论知识，提高了对所学知识的综合应用能力。 4、设计要求： （1）、分别用C语言和汇编语言编程完成硬件接口功能设计； （2）、硬件电路基于80x86微机接口；

数字信号处理课程设计报告

抽样定理的应用 摘要 抽样定理表示为若频带宽度有限的，要从抽样信号中无失真地恢复原信号，抽样频率应大于2倍信号最高频率。抽样频率小于2倍频谱最高频率时，信号的频谱有混叠。抽样频率大于2倍频谱最高频率时，信号的频谱无混叠。 语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音 信号进行处理的新兴学科，是目前发展最为迅速的学科之一，通过语音传递信息是人类最重要，最有效，最常用和最方便的交换信息手段，所以对其的研究更显得尤为重要。 Matlab语言是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用 软件，它可以将声音文件变换成离散的数据文件，然后用起强大的矩阵运算能力处理数据。这为我们的本次设计提供了强大并良好的环境！ 本设计要求通过利用matlab对模拟信号和语音信号进行抽样，通过傅里叶变换转换到频域，观察波形并进行分析。 关键词：抽样Matlab

目录 一、设计目的： (2) 二、设计原理： (2) 1、抽样定理 (2) 2、MATLAB简介 (2) 3、语音信号 (3) 4、Stem函数绘图 (3) 三、设计内容： (4) 1、已知g1(t)=cos(6πt),g2(t)=cos(14πt),g3(t)=cos(26πt),以抽样频率 fsam=10Hz对上述三个信号进行抽样。在同一张图上画出g1(t)，g2(t)，g3(t)及其抽样点,对所得结果进行讨论。 (4) 2、选取三段不同的语音信号，并选取适合的同一抽样频率对其进 行抽样，画出抽样前后的图形，并进行比较，播放抽样前后的语音。 (6) 3、选取合适的点数，对抽样后的三段语音信号分别做DFT，画图 并比较。 (10) 四、总结 (12) 五、参考文献 (13)

中南大学隧道工程课程设计

铁路山岭隧道课程设计指示书 . 隧道教研室. (注：可供公路隧道设计者参考，基本方法一样。) 一、原始资料 (一) 地质及水文地质条件 沙口坳隧道穿越地段岩层为石灰岩，地下水不发育。其地貌为一丘陵区，海拔约为150米。(详细地质资料示于隧道地质纵断面图中)。 (二) 线路条件 本隧道系Ⅰ级干线改造工程，单线电力（或非电力）牵引，远期最高行车速度为160公里/小时,外轨最大超高值为15厘米,线路上部构造为次重型，碎石道床,内轨顶面标高与路基面标高之间的高差为Δ=70厘米，线路坡度及平、纵面见附图，洞门外路堑底宽度约为11米，洞口附近内轨顶面标高： 进口：52.00米出口:50.00米 (三) 施工条件 具有一般常用的施工机具及设备, 交通方便, 原材料供应正常, 工期不受控制。附：(1) 1:500的洞口附近地形平面图二张； (2) 隧道地质纵断面图(附有纵断面总布置图)一张。 二、设计任务及要求 (一) 确定隧道进、出口洞门位置，定出隧道长度； (二) 在1:500的地形平面图上绘制隧道进口、出口边坡及仰坡开挖线； (三) 确定洞身支护结构类型及相应长度，并绘制Ⅳ类围岩地段复合式衬砌横断面图一张(比例1:50)； (四) 布置避车洞位置； (五) 按所给定的地质资料及技术条件选择适当的施工方法，并绘制施工方案横断面

分块图及纵断面工序展开图； (六) 将设计选定的有关数据分别填入隧道纵断面总布置图的相应栏中，并写出设计说明书一份。 三、应完成的设计文件 所有的图纸均应按工程制图要求绘制，应有图框和图标。最后交出设计文件及图纸如下： (一) 标明了洞门位置及边、仰坡开挖线的1:500洞口附近地形平面图两张，图名为“沙口坳隧道进口洞门位置布置图”和“沙口坳隧道出口洞门位置布置图”； (二) 参照标准图绘制的1:50衬砌横断面图一张，图名为“Ⅳ类围岩衬砌结构图”； (三) 隧道纵断面总布置图一张，图名为“沙口坳隧道纵断面布置图”； (四) 设计说明书一份，主要内容有： 1.原始资料 ①地质及水文地质条件； ②线路条件； ③施工条件等。 2．设计任务及要求 3.设计步骤 ①确定洞口位置及绘制边仰坡开挖线的过程 应列出有关参数如b、c、d等值的计算，详细表述清楚各开挖面的开挖过程； ②洞门及洞身支护结构的选择，标明各分段里程、不同加宽的里程； ③大小避车洞的布置； ④施工方案比选： 包括施工方法的横断面分块图及纵断面工序展开图。 四、设计步骤 (一) 隧道洞门位置的确定 洞门位置的确定与洞门结构形式、边仰坡开挖方式、洞口附近地形、地质及水文地质条件有关。通常采用先在1:500的洞口地形平面图上用作图法初步确定洞门位置, 然后在实地加以核对和修正。 为了保证施工及运营的安全, 《隧规》提出了“在一般情况下，隧道宜早进洞，

西南交通大学钢桥课程设计75.4m详解

西南交通大学钢桥课程设计 单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥 课程设计 姓名： 学号： 班级： 电话： 电子邮件： 指导老师： 设计时间：2016.4.15——2016.6.5

目录 第一章设计资料 (1) 第一节基本资料 (1) 第二节设计内容 (2) 第三节设计要求 (2) 第二章主桁杆件内力计算 (3) 第一节主力作用下主桁杆件内力计算 (3) 第二节横向风力作用下的主桁杆件附加力计算 (7) 第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算 (8) 第四节疲劳内力计算 (10) 第五节主桁杆件内力组合 (11) 第三章主桁杆件截面设计 (14) 第一节下弦杆截面设计 (14) 第二节上弦杆截面设计 (16) 第三节端斜杆截面设计 (17) 第四节中间斜杆截面设计 (19) 第五节吊杆截面设计 (20) 第六节腹杆高强度螺栓计算 (22) 第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (23) 第一节 E2节点弦杆拼接计算 (23) 第二节 E0节点弦杆拼接计算 (24) 第三节下弦端节点设计 (25) 第五章挠度计算和预拱度设计 (27) 第一节挠度计算 (27) 第二节预拱度设计 (28) 第六章桁架桥梁空间模型计算 (29) 第一节建立空间详细模型 (29) 第二节恒载竖向变形计算 (30) 第三节活载内力和应力计算 (30) 第四节自振特性计算 (32) 第七章设计总结 (32)

第一章设计资料 第一节基本资料 1设计规范：铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005），铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005）。 2结构轮廓尺寸：计算跨度L=70+0.2×27=75.4m，钢梁分10个节间，节间长度d=L/10=7.54m，主桁高度H=11d/8=11×7.46/8=10.3675m，主桁中心距B=5.75m，纵梁中心距b=2.0m，纵梁计算宽度B0=5.30m，采用明桥面、双侧人行道。 3材料：主桁杆件材料Q345q，板厚 40mm，高强度螺栓采用40B，精制螺栓采用BL3，支座铸件采用ZG35II、辊轴采用35号锻钢。 4 活载等级：中—活载。 5恒载 （1）主桁计算 桥面p1=10kN/m，桥面系p2=6.29kN/m，主桁架p3=14.51kN/m， 联结系p4=2.74kN/m，检查设备p5=1.02kN/m， 螺栓、螺母和垫圈p6=0.02（p2+ p3+ p4），焊缝p7=0.015（p2+ p3+ p4）; （2）纵梁、横梁计算 纵梁（每线）p8=4.73kN/m（未包括桥面），横梁（每片）p9=2.10kN/m。 6风力强度W0=1.25kPa，K1K2K3=1.0。 7工厂采用焊接，工地采用高强度螺栓连接，人行道托架采用精制螺栓，栓径均为22mm、孔径均为23mm。高强度螺栓设计预拉力P=200kN，抗滑移系数μ0=0.45。

计算机网络课程设计实验报告

中南大学课程设计报告 课程：计算机网络课程设计 题目：基于Winpcap的网络流量统计分析 指导教师：张伟 目录 第一章总体设计 一、实体类设计 --------P3 二、功能类设计 --------P3 三、界面设计 --------P3

第二章详细设计 一、实体类实现 --------P4 二、功能类实现 --------P4 三、界面实现 --------P5 第三章源代码清单及说明 一、CaptureUtil.java --------P7 二、MyPcapPacketHandler.java --------P9 三、PacketMatch.java --------P9 四、Windows.java --------P13 第四章运行结果 --------P19 第五章心得体会 --------P21 第一章总体设计 一、实体类设计 TCP、UPD、ICMP、ARP、广播数据包五个包的数据结构设计 二、功能类设计 （1）网卡获取 （2）包的抓捕

（3）包的处理 三、界面设计 （1）布局 （2）按钮功能连接 第二章第二章详细设计 一、实体类实现 TCP、UPD、ICMP、ARP、广播数据包五个包的数据结构设计。 本程序采用Java编写，基于win10pcap。Win10pcap是winpcap在win10系统上的适用版本。Java对于winpcap使用jnetpcap进行支持。对于TCP、UPD、ICMP、ARP、广播数据包五种类型的包，在jnetpcap的jar包中大部分已经封装好了相关的实体类型。对应如下：ARP 实体类：https://www.wendangku.net/doc/9517461047.html,work.Arp; UPD 实体类：https://www.wendangku.net/doc/9517461047.html,work.Icmp;

数字信号处理课设+语音信号的数字滤波

语音信号的数字滤波 ——利用双线性变换法实现IIR数字滤波器的设计一．课程设计的目的 通过对常用数字滤波器的设计和实现，掌握数字信号处理的工作原理及设计方法；熟悉用双线性变换法设计 IIR 数字滤波器的原理与方法，掌握利用数字滤波器对信号进行滤波的方法，掌握数字滤波器的计算机仿真方法，并能够对设计结果加以分析。 二．设计方案论证 1.IIR数字滤波器设计方法 IIR数字滤波器是一种离散时间系统，其系统函数为 假设M≤N，当M＞N时,系统函数可以看作一个IIR的子系统和一个(M-N)的FIR子系统的级联。IIR数字滤波器的设计实际上是求解滤波器的系数和，它 是数学上的一种逼近问题，即在规定意义上（通常采用最小均方误差准则）去逼近系统的特性。如果在S平面上去逼近，就得到模拟滤波器；如果在z平面上去逼近，就得到数字滤波器。 2.用双线性变换法设计IIR数字滤波器 脉冲响应不变法的主要缺点是产生频率响应的混叠失真。这是因为从S平面到Ｚ平面是多值的映射关系所造成的。为了克服这一缺点，可以采用非线性频率压缩方法，将整个频率轴上的频率范围压缩到-π/T～π/T之间，再用z=e sT转换 平面的-π/T～π到Z平面上。也就是说，第一步先将整个S平面压缩映射到S 1 /T一条横带里；第二步再通过标准变换关系z=e s1T将此横带变换到整个Z平面上去。这样就使S平面与Z平面建立了一一对应的单值关系，消除了多值变换性，也就消除了频谱混叠现象，映射关系如图1所示。 图1双线性变换的映射关系 为了将S平面的整个虚轴jΩ压缩到S1平面jΩ1轴上的-π/T到π/T段上，可以通过以下的正切变换实现

中南大学课程设计车间照明系统

电气工程基础课程设计 车间动力及照明设计 专业：电气工程及其自动化 班级： 学生姓名： 指导教师： 完成时间：

目录 摘要 (3) 1设计任务 (4) 1.1设计题目 (4) 1.2设计要求 (4) 1.3设计依据 (4) 2车间变电所负荷计算 (5) 2.1车间负荷计算 (5) 2.2 无功补偿计算 (8) 3车间变电所系统设计 (9) 3.1变电所主变压器台数和容量确定 (9) 3.2车间变电所的所址和型式 (11) 3.3车间变电所主接线方案设计 (12) 3.4短路电流的计算 (14) 3.4变电所一次设备的选择 (16) 3.5电缆型号与敷设方式选择 (20) 4二次回路与继电保护 (23) 4.1二次回路方案的选择 (23) 4.2二次回路方案的选择与继电保护的整定 (24) 4.3变电所防雷保护和接地装置 (26) 4.4变电所电气照明 (28) 4.5车间配电线路布线方案的确定 (28) 4.6线路导线及其配电设备和保护设备的选择 (29) 5结束语 (33) 6参考资料 (34)

电气工程课程设计——车间动力及照明设计 摘要 电能是现代工业生产的主要能源和动力。随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。本次设计的题目为车间动力及照明的设计，考虑到题目的条件，决定采用建立车间变电所的方式给车间动力及照明供电。 因此，本次课程设计的主要工作为车间变电所的设计。一个安全、经济的变 电所，是极为重要的。次车间的供电设计包括：负荷的计算及无功功率的补偿；变电所主变压器台数和容量、型式的确定；变电所主接线方案的选择；进出线的选择；短路计算和开关设备的选择；二次回路方案的确定及继电器保护的选择和整定；防雷保护与接地装置的设计；车间配电线路布线方案的确定；线路导线及其配电设备和保护设备的选择；以及电气照明的设计。最后用autoCAD 给出了 电路图的绘制。

钢桥课程设计

《钢桥》课程设计任务书《钢桥》课程设计指导书 青岛理工大学土木工程学院 道桥教研室 指导老师：赵建锋 2010年12月

《钢桥》课程设计任务书 一、设计题目 单线铁路下承式简支栓焊钢桁架桥上部结构设计 二、设计目的 1. 了解钢材性能及钢桥的疲劳、防腐等问题； 2. 熟悉钢桁架梁桥的构造特点及计算方法； 3. 通过单线铁路下承式简支栓焊钢桁架桥上部结构设计计算，掌握主桁杆件内力组合及计算方法；掌握主桁杆件截面设计及验算内容； 4. 熟悉主桁节点的构造特点，掌握主桁节点设计的基本要求及设计步骤； 5. 熟悉桥面系、联结系的构造特点，掌握其内力计算和强度验算方法； 6. 熟悉钢桥的制图规范，提高绘图能力； 7. 初步了解计算机有限元计算在桥梁设计中的应用。 三、设计资料 1. 设计依据：铁路桥涵设计基本规范（TB1000 2.1-2005） 铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.-2008） 钢桥构造与设计 2. 结构轮廓尺寸： 计算跨度L= m ，节间长度d= 8 m ，主桁高度H= 11m ，主桁中心距B= 5.75m ，纵梁中心距b= 2.0m 。 3. 材料：主桁杆件材料Q345qD ，板厚≤40mm ，高强度螺栓采用M22。 4. 活载等级：中-活载。 5. 恒载： (1)主桁计算 桥面m kN p =1，桥面系m kN p =2，每片主桁架m kN p = 3， 联结系m kN p =4； (2)纵梁、横梁计算 纵梁(每线) m kN p = 5 (未包括桥面)，横梁(每片) m kN p = 6。 6. 风力强度0.1,25.13212 0==K K K m kN W 。

学生成绩管理系统_课程设计报告

中南大学 《C语言程序设计》 课程设计报告课题名称：学生成绩管理系统 专业电气信息 学生姓名舒畅 班级0914 学号0909091424 指导教师穆帅 完成日期2010年7月10日 信息科学与工程学院

目录 1 课程设计的目的 (1) 2 设计内容与要求 (1) 3 主要技术指标及特点 (2) 3.1 登录界面显示 (2) 3.2登记学生资料 (4) 3.3保存学生资料 (5) 3.4 删除学生资料 (6) 3.5修改学生资料 (7) 3.6 查询学生资料 (8) 3.6统计学生资料（自加功能） (8) 3.8对学生资料进行排序 (9) 3.9程序主要代码 (9) 4 设计小结 (31)

成绩管理系统 1 课程设计的目的 1．加深对《C语言程序设计》课程知识的理解，掌握C语言应用程序的开发方法和步骤； 2．进一步掌握和利用C语言进行程设计的能力； 3．进一步理解和运用结构化程序设计的思想和方法； 4．初步掌握开发一个小型实用系统的基本方法； 5．学会调试一个较长程序的基本方法； 6．学会利用流程图或N-S图表示算法； 7．掌握书写程设计开发文档的能力（书写课程设计报告）。 2 设计内容与要求 设计内容：成绩管理系统 现有学生成绩信息，内容如下： 姓名学号 C 数学英语 shuchang 12 99 98 99 jiutian 32 87 68 87 changzi 33 98 89 99 jiutia 13 7 43 45 设计要求： ?封面（参见任务书最后一页） ?系统描述：分析和描述系统的基本要求和内容； ?功能模块结构：包括如何划分功能模块，各功能模块之间的结构图，以及各模块 的功能描述； ?数据结构设计：设计数据结构以满足系统的功能要求，并加以注释说明； ?主要模块的算法说明：即实现该模块的思路； ?运行结果：包括典型的界面、输入和输出数据等； ?总结：包括C语言程序设计实践中遇到的问题，解决问题的过程及体会、收获、

数字信号处理课设共18页文档

数字信号处理课程设计 姓名：刘倩 学号：201014407 专业：信息与计算科学 实验一：常见离散信号产生和实现 一、实验目的： 1、加深对常用离散信号的理解； 2、掌握matlab 中一些基本函数的建立方法。 二、实验原理： 1.单位抽样序列 在MATLAB 中可以利用zeros()函数实现。 如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ即： 2．单位阶越序列 在MATLAB 中可以利用ones()函数实现。 3．正弦序列 在MATLAB 中 4．复指数序列 在MATLAB 中 5．指数序列 在MATLAB 中

实验内容：由周期为10的正弦函数生成周期为20的余弦函数。 实验代码： n=0:30; y=sin(0.2*pi*n+pi/2); y1=sin(0.1*pi*n+pi/2); subplot(121) stem(n,y); xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅');title('正弦函数序列y=sin(0.2*pi*n+pi/2)'); subplot(122) stem(n,y1); xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅'); title('正弦函数序列y=sin(0.2*pi*n+pi/2)'); 实验结果： 实验二：离散系统的时域分析 实验目的：加深对离散系统的差分方程、冲激响应和卷积分析方法的理解。实验原理：离散系统 其输入、输出关系可用以下差分方程描述： 输入信号分解为冲激信号， 记系统单位冲激响应 则系统响应为如下的卷积计算式：

当N k d k ,...2,1,0==时，h[n]是有限长度的（n ：[0，M]），称系统为FIR 系统；反之，称系统为IIR 系统。 在MATLAB 中，可以用函数y=filter(p,d,x)实现差分方程的仿真，也可以用函数 y=conv(x,h)计算卷积，用y=impz(p,d,N)求系统的冲激响应。 实验内容：用MATLAB 计算全解 当n>=0时，求用系数差分方程y[n]+y[n-1]-6y[n-2]=x[n]描述的一个离散时间系统对阶跃输入x[n]=8μ[n]的全解。 实验代码： n=0:7; >> [y,sf]=filter(1,[1 1 -6],8*ones(1,8),[-7 6]); >> y1(n+1)=-1.8*(-3).^n+4.8*(2).^n-2; >> subplot(121) >> stem(n,y); >> title('由fliter 函数计算结果'); >> subplot(122) >> stem(n,y1); >> title('准确结果'); 实验结果： 结果分析：有图可得由fliter 函数得出的结果与计算出的准确结果完全一致。 实验三FFT 算法的应用

中南大学 钢结构 课程设计

钢结构课程设计计算说明书 一、设计资料 1.设计条件 某厂一操作平台，平台尺寸16.000×12.000m，标高4.00m，平台梁柱布置图如图1所示。该平台位于室内，楼面板采用压花钢板，平台活载按2.0kN/m2考虑。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。 2.设计要求 (1)板的设计（板的选择、强度验算、挠度验算） (2)选一跨次梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算） (3)选一跨主梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算） (4)柱的设计（截面设计、整体稳定性验算） (5)节点设计（主梁与柱的连接、主次梁的连接） (6)计算说明书，包括（1）～（5）部分内容 (7)绘制平台梁柱平面布置图、柱与主次梁截面图、2个主梁与柱连接节点详（边 柱和中柱）、2个次梁与主梁连接节点详图（边梁、中间梁）、设计说明。(2# 图纸一张),

二、设计方案 1、板的设计 （1）确定铺板尺寸 使用压花钢板，厚度取15mm ，密度为37.85/kg m （2）验算板的强度和挠度 ①铺板承受的荷载 恒载标准值：37.859.815101 1.154/k g kN m -=????= 活载标准值： 3.01 3.0/k p kN m =?= 荷载总标准值： 1.154 3.0 4.154/k k k q g p kN m =+=+= 恒载设计值： 1.154 1.2 1.385/g kN m =?= 活载设计值： 3.0 1.2 4.2/p kN m =?= 荷载总设计值： 1.385 4.2 5.585/q kN m =+= 根据规范，6000 421500 b a = =>，1230.1250,0.0375,0.095,0.1422a a a β==== 因为1213,a a a a >> 所以22max 10.1250 5.585 1.5 1.571x M M a qa kN m ===??= ②验算强度及挠度 强度验算： 3 22max max 22 66 1.5711034.91/215/1.215 x M N mm N mm t σγ??===

钢桥课程设计48米单线铁路下承式栓焊简支梁主桁设计

48米单线铁路下承式栓焊简支梁主桁设计

目录 第一部分设计说明书 一、设计资料----------------------------4 二、钢梁上部总体布置及尺寸拟定--------------------------4 1、钢桁架梁桥的优缺点--------------------------4 2、设计假定和计算方法---------------------------4 3、主桁杆件截面选择---------------------------5 4、节点设计原则---------------------------5 5、设计思路和步骤----------------------------5 6、参考文献 ----------------------------6 第二部分设计计算书 一、打开软件-----------------------------------7 二、创建模型-----------------------------------7 1．设定造作环境-----------------------------------7 2．定义材料和截面-----------------------------------7 3．建立节点和单元-----------------------------------8 4．输入边界条件-----------------------------------8 5．输入荷载（1）——加载自重--------------------------------9 6．运行结构分析（1）-----------------------------------10 7．查看结果-----------------------------------10 8．输入荷载（2）——活载添加-------------------------------12 9．运行结构分析（2）----------------------------------13 10．查看结果-----------------------------------13 三、主力求解-----------------------------------14 1．冲击系数-----------------------------------14 2．活载发展均衡系数-----------------------------------14

中南大学C++课程设计实践报告!

中南大学 本科生课程设计(实践)任务书、设计报告 (C++程序设计) 题目学生成绩管理系统 学生姓名 指导教师 学院 专业班级 学生学号 计算机基础教学实验中心 年月日

学生成绩管理系统 关键字：学生成绩 MFC 编写系统 内容：定义一个结构体，存放下列信息： 学号、姓名、性别、系名、班级名、成绩等 1.学生成绩管理系统开发设计思想 要求： 一：数据输入：输入学生的相关信息，若用户输入数据或信息不正确，给出“错误”信息显示，重复刚才的操作；至少要输入10个学生的数据；可以随时插入学生信息记录； 二：每个学生数据能够进行修改并进行保存； 三：可以根据学号或者姓名删除某学生数据； 四：查询模块要求能按学号，按姓名，按班级等条件进行查询； 五：界面要求美观，提示信息准确，所有功能可以反复使用。 学生成绩管理程序从总体设计方面来看，基本的功能包括主控模块，数据输入模块，数据修改模块，数据查询模块等。 设计模块图：

2.系统功能及系统设计介绍 详细设计： 对于总体设计说明的软件模块，进一步细化，要说明各个模块的逻辑实现方法。下面逐个说明。 主控模块：主要完成初始化工作，包括屏幕的初始化，显示初始操作界面。初始界面中主要包括功能的菜单选择项。 输入处理：利用链表技术输入多名学生的数据，直到输入学生的学号以“@”开头，则结束数据的输入。程序运行流程图如下：删除处理：利用链表技术删除某学号的学生成绩信息，如果找到该学号则进行删除，否则输出“未找到”的信息。程序运行流程图略。 查找处理：利用链表技术根据学生学号或姓名等方式查找某学号

的学生成绩信息，其程序流程图略。 排序处理：利用链表技术根据学生学号对学生数据进行排序，其 部分源代码如下：/***********xuesheng.c***********/ /******头文件（.h）***********/ #include "stdio.h" /*I/O函数*/ #include "stdlib.h" /*其它说明*/ #include "string.h" /*字符串函数*/ #include "conio.h" /*屏幕操作函数*/ #include "mem.h" /*内存操作函数*/ #include "ctype.h" /*字符操作函数*/ #include "alloc.h" /*动态地址分配函数*/ #define N 3 /*定义常数*/ typedef struct z1 /*定义数据结构*/ { char no[11]; char name[15]; char sex[5]; char major[15]; char class[15];

数字信号处理课程规划报告

数字信号处理课程设计报告《应用Matlab对信号进行频谱分析及滤波》 专业： 班级： 姓名： 指导老师： 二0 0五年一月一日

目录 设计过程步骤（） 2.1 语音信号的采集（） 2.2 语音信号的频谱分析（） 2.3 设计数字滤波器和画出其频谱响应（） 2.4 用滤波器对信号进行滤波（） 2.5滤波器分析后的语音信号的波形及频谱（） ●心得和经验（）

设计过程步骤 2.1 语音信号的采集 我们利用Windows下的录音机，录制了一段开枪发出的声音，时间在1 s内。接着在C盘保存为WAV格式，然后在Matlab软件平台下．利用函数wavread对语音信号进行采样，并记录下了采样频率和采样点数，在这里我们还通过函数sound引入听到采样后自己所录的一段声音。通过wavread函数和sound的使用，我们完成了本次课程设计的第一步。其程序如下： [x,fs,bite]=wavread('c:\alsndmgr.wav',[1000 20000]); sound(x,fs,bite); 2.2 语音信号的频谱分析 首先我们画出语音信号的时域波形；然后对语音信号进行频谱分析，在Matlab中，我们利用函数fft对信号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性性。到此，我们完成了课程实际的第二部。 其程序如下： n=1024; subplot(2,1,1); y=plot(x(50:n/4)); grid on ; title('时域信号') X=fft(x,256); subplot(2,1,2); plot(abs(fft(X))); grid on ; title('频域信号'); 运行程序得到的图形：

中南大学轨道工程课程设计

轨道工程课程设计 直线尖轨直线辙叉 60kg钢轨12号单开道岔平面布置设计 班级： 姓名：

学号： 指导老师： 完成时间： 第一部分 设计任务与要求 1. 确定转辙器主要尺寸 2. 确定辙叉和护轨几何尺寸 3. 选择导曲线半径 4. 计算道岔主要几何尺寸 5. 导曲线支距计算 6. 配轨计算 7. 配置岔枕 8. 绘制道岔总平面布置图 第二部分 设计资料 一、轨道条件 钢轨60kg/m ，标准长度12.5m ，区间线路轨枕根数：1760根/公里，道岔类型：钢筋混凝土Ⅱ。 二、道岔型式 （1）转辙器 直线尖轨，跟端支距mm y 1440 ，跟端结构为间隔铁夹板连接， 夹板l =820mm

（2）辙叉及护轨 直线辙叉，N =12，辙叉角'''49454o =α，辙叉趾距mm n 2127=，辙叉跟距 mm m 3800=。 （3）导曲线 圆曲线形，不设超高。 三、物理参数： 动能损失允许值：220/65.0h km =ω 未被平衡的离心加速度容许值20/65.0s m =α 未被平衡的离心加速度时变率容许值30/5.0s m =ψ 四、过岔速度 侧向过岔速度要求：h km V s /45= 五、道岔中的轨缝值 尖轨跟端及辙叉趾端轨缝为6mm ，其余为8mm 。 第三部分 提交资料 1.计算说明书； 2.图纸； 3.如果计算说明书和图纸有电子版，需提交一份电子版。 第四部分 设计计算 一、确定转辙器的几何尺寸 1、计算尖轨长度

尖轨转折角''66.35'114565.0arcsin arcsin 0?==???? ??=s V ωβ 根据设计资料：跟端支距：mm y 1440= 则尖轨长度为：()mm y l 46.8037' '66.35'11sin 144 sin 00=?== β 根据尖轨长度的取值原则，采用接近于计算长度的整数长度，所以取 mm l 80500= 则对应的尖轨转折角''9.29'118050144 arcsin ?=?? ? ??=β 2、计算基本轨尖端前部长度 由设计资料可知mm q 2646= 3、计算基本轨后端长度'q 整个基本轨取为一个标准轨长即L=12.5m ，则： ()mm l q L q 29.1805''9.29'11cos 8050264612500cos 0'=??--=--=β 二、确定辙叉及护轨的几何尺寸 1、确定趾距n P 和跟距m P 根据设计资料知辙叉角''49'454?=α 前端长度n =2127mm 所以：趾距mm n P n 79.1762''49'454sin 212722sin 2=???=?? ? ??=α 后端长度m =3800mm 跟距mm m P m 84.3152sin 2=?? ? ??=α 2、计算护轨工作边延展长度 护轨工作边延展长度示意图如图1所示。

西南交大钢桥课程设计讲解学习

第二章 主桁杆件内力计算 第一节 主力作用下主桁杆件内力计算 1恒载 桥面 p 1＝10kN/m ，桥面系p 2＝6.29kN/m,主桁架 p 3＝14.51，联结系p 4＝2.74kN/m ， 检查设备 p 5＝1.02kN/m ， 螺栓、螺母和垫圈 p 6＝0.02(p 2+p 3+p 4)，焊缝 p 7＝0.015(p 2+p 3+p 4) 每片主桁所受恒载强度 P=[10+6.29+14.51+2.74+1.02+0.02(6.29+14.51+2.74)+0.015(6.29+14.51+2.74)]/2 ＝17.69 kN/m ， 近似采用 p ＝18 kN/m 。 2 影响线面积计算 (1)弦杆 影响线最大纵距12 l l y lH ?= 影响线面积12 l y Ω=? A1A3: 1218.4273.68 18.42,73.68,0.2, 1.16492.112.664 l l y α-?==== =-? ()1 92.1 1.16453.582 Ω=??-=-m E2E4:1227.6364.47 27.63,64.47,0.3, 1.52792.112.664 l l y α?==== =? 1 92.1 1.52770.332 Ω=??=m 其余弦杆计算方法同上，计算结果列于表中。 （2） 斜杆 ' '22 11,,sin sin l l y y l l θθ=?=?

1 1.236 sinθ === ()() ''' 1212 11 , 22 l l y l l y Ω=+?Ω=+? 式中' 111 1 ''' 1 88 , l l l y l y y y y y - === + E0A1： 12 82.89 9.21,82.89,0.1, 1.236 1.11 92.1 l l y α ====?= 1 92.1 1.1151.23 2 Ω=??=m A3E4:' 22 55,26 55.26,29.43, 1.2360.742 92.1 l l y ===?=, ' 11 29.439.210.742 1.2360.371, 6.14 92.10.7420.371 y l ? =-?=-== + ， 6.14 0.1 55.26 6.14 α== + ， '' 1 3.07 9.21 6.14 3.07,0.1 27.63 3.07 lα =-=== + , () 1 6.1455.260.74222.78 2 Ω=+?=m, ()() ' 1 3.0727.630.371 5.70 2 Ω=+?-=-m, 22.78 5.7017.08 Ω=-= ∑m 其余斜杆按上述计方法计算，并将结果列于表中。 （3）吊杆 1.0 y=， 1 118.429.21 2 Ω=??=m 3恒载内力 p N p =Ω ∑，例如 02 E E:18.030.14542.54 p N kN =?= 45 E A:() 18.0 5.4497.92 p N kN =?-=- 55 A E:18.09.21165.78 p N kN =?= 4活载内力 （1）换算均布活载k

数字信号处理课程设计

数字信号处理 课 程 设 计 院系：电子信息与电气工程学院 专业：电子信息工程专业 班级：电信班 姓名： 学号： 组员：

摘要 滤波器设计在数字信号处理中占有极其重要的地位，FIR数字滤波器和IIR 滤波器是滤波器设计的重要组成部分。利用MATLAB信号处理工具箱可以快速有效地设计各种数字滤波器。课题基于MATLAB有噪音语音信号处理的设计与实现，综合运用数字信号处理的理论知识对加噪声语音信号进行时域、频域分析和滤波。通过理论推导得出相应结论，再利用 MATLAB 作为编程工具进行计算机实现。在设计实现的过程中，使用窗函数法来设计FIR数字滤波器，用巴特沃斯、切比雪夫和双线性变法设计IIR数字滤波器，并利用MATLAB 作为辅助工具完成设计中的计算与图形的绘制。通过对对所设计滤波器的仿真和频率特性分析，可知利用MATLAB信号处理工具箱可以有效快捷地设计FIR和IIR数字滤波器，过程简单方便，结果的各项性能指标均达到指定要求。 关键词数字滤波器 MATLAB 窗函数法巴特沃斯

目录 摘要 (1) 1 引言 (1) 1.1课程设计目的 (1) 1.2 课程设计内容及要求 (1) 1.3课程设计设备及平台 (1) 1.3.1 数字滤波器的简介及发展 (1) 1.3.2 MATLAB软件简介 (2) 2 课程设计原理及流程 (4) 3.课程设计原理过程 (4) 3.1 语音信号的采集 (4) 3.2 语音信号的时频分析 (5) 3.3合成后语音加噪声处理 (7) 3.3.1 噪声信号的时频分析 (7) 3.3.2 混合信号的时频分析 (8) 3.4滤波器设计及消噪处理 (10) 3.4.1 设计IIR和FIR数字滤波器 (10) 3.4.2 合成后语音信号的消噪处理 (13) 3.4.3 比较滤波前后语音信号的波形及频谱 (13) 3.4.4回放语音信号 (15) 3.5结果分析 (15) 4 结束语 (15) 5 参考文献 (16)

48米下承式简支栓焊钢桁梁桥课程设计讲解

现代钢桥课程设计 学院：土木工程学院 班级：1210 姓名：罗勇平 学号：1208121326 指导教师：周智辉 时间：2015年9月19日

目录 第一章设计说明 .............................................. 错误！未定义书签。第二章主桁杆件内力计算 . (5) 第三章主桁杆件截面设计与检算 (14) 第四章节点设计与检算 (23)

第一章 设计说明 一、设计题目 单线铁路下承式简支栓焊钢桁梁设计 二、设计依据 1. 设计规范 铁道部《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005) 铁道部《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005) 2. 结构基本尺寸 计算跨度L=48m ；桥跨全长L=49.10m ；节间长度d=8.00m ；主桁 节间数n=6；主桁中心距B=5.75m ；平纵联宽度B 0=5.30m ；主桁高度H=11.00m ；纵梁高度h=1.45m ；纵梁中心距b=2.00m ；主桁斜角倾角?=973.53θ，809.0sin =θ，588.0cos =θ。 3. 钢材及基本容许应力 杆件及构件用Q370qD ；高强度螺栓用20MnTiB 钢；精制螺栓用 BL3；螺母及垫圈用45号优质碳素钢；铸件用ZG25Ⅱ；辊轴用锻钢35。钢材的基本容许应力参照《铁路桥梁钢结构设计规范》。 4. 结构的连接方式及连接尺寸 连接方式：桁梁杆件及构件采用工厂焊接，工地高强度螺栓连接； 人行道托架采用精制螺栓连接。 连接尺寸：焊缝的最小焊脚尺寸参照《桥规》；高强度螺栓和精 制螺栓的杆径为22φ，孔径为mm d 23=。 5. 设计活载等级 标准中—活载。 6. 设计恒载 主桁m kN p /70.123=；联结系m kN p /80.24=；桥面系m kN p /50.62=； 高强度螺栓%3)(4326?++=p p p p ；检查设备m kN p /00.15=；桥面m kN p /00.101=；焊缝%5.1)(4327?++=p p p p 。 计算主桁恒载时，按桥面全宽恒载7654321p p p p p p p p ++++++=。 三、设计内容 1. 确定主桁型式及主要参数； 2. 主桁杆件内力计算(全部)，并将结果汇制于2号图上； 3. 交汇于E 2、A 3节点（要求是两个大节点）的所有杆件截面设计与 检算；