本次设计选择的路段上有四个交叉口，其中两个T字交叉口、两个十字交叉口。四个交叉口均属于定时信号配时。国际上对定时信号配时的方法较多，目前在我国常用的有美国的HCM法、英国的TRRL法（也称Webster法）、澳大利亚的ARRB法（也称阿克赛利克方法）、中国《城市道路设计规范》推荐方法、停车线法、冲突点法共六种方法。本次设计运用的是比较经典的英国的TRRL法，即将F·韦伯斯特—B·柯布理论在信号配时方面的使用。对单个交叉口的交通控制也称为“点控制”。本节中使用TRRL法对各个交叉口的信号灯配时进行优化即是点控制中的主要内容。在对一个交叉口的信号灯配时进行优化时，主要的是根据调查所得的交通流量先确定该点的相位数和周期时长，然后确定各个相位的绿灯时间即绿信比。
柯布(B．M．Cobbe)和韦伯斯特(F．V．Webester)在1950年提出TRRL法。该配时方法的核心思想是以车辆通过交叉口的延误时间最短作为优化目标，根据现实条件下的各种限制条件进行修正，从而确定最佳的信号配时方案。
其公式计算过程如下：
1.最短信号周期C m
交叉口的信号配时，应选用同一相位流量比中最大的进行计算，采用最短信号周期C m时，要求在一个周期内到达交叉口的车辆恰好全部放完，即无停滞车辆，信号周期时间也无富余。因此，C m恰好等于一个周期内损失时间之和加上全部到达车辆以
饱和流量通过交叉口所需的时间，即：
1212
n
m m m m n
V V V
C L C C C S S S =+
+++
（4-8）
式中：L ——周期损失时间（s ）；
——第i 个相位的最大流量比。
由（4-8）计算可得：
111m n
i
L L C Y
y =
=
--∑ （4-9）
式中：Y ——全部相位的最大流量比之和。 2.最佳信号周期C 0
最佳周期时长C 0是信号控制交叉口上，能使通车效益指标最佳的交通信号周期时长。若以延误作为交通效益指标，使用如下的Webster 定时信号交叉口延误公式：
122(25)
32(1)0.65()2(1)2(1)C x C d x x q x q λλλ+-=+---
（4-10）
式中：d ——每辆车的平均延误； C ——周期长（s ）；
λ——绿信比。 则总延误时间为：
D=qd （4-11） 若使总延误最小，则：
()0d
D dC =
（4-12）
i i
V S
用近似解法，可得定时信号（近似）最佳周期时长：
Y
L C -15
5.10+=
（4-13）
()
i
L l I A =+-∑ （4-14）
式中：L ——每个周期的总损失时间（s ）； l ——起动损失时间（s ）； A ——黄灯时间（s ）； I ——绿灯间隔时间（s ）； i ——一个周期内的相位数；
Y ——组成周期的全部信号相位的各个最大y 值之和，Y=Σmax[yi ，i y '，…]。
周期时间的取值应当在一个合适的范围内。在周期时长数值较小时增大周期时长，可明显地提高通行能力，使更多的车辆通过。但当周期时长继续增长，超过120s 后，通行能力的提高速度变得缓慢，相反交叉口通行延误急速增长，所以单点信号灯的最大周期时长一般不超过120s 。同时，周期时长也不宜过短，最短周期时长应考虑车辆能安全通过交叉口所需的最短时间和行人过街所需最短时间两个因素来确定。如果周期时长过短，行人和车辆的安全性能就无法得到保证，反而降低通行性能。故在计算时通常采用最佳周期时长而不是最短周期时长。 3.有效绿灯时间与最佳绿信比
与信号周期的确定一样，在各相位之间，绿灯时间的分配也是以车辆延误最少为原则的。按照这个原则，绿信比应该与相位
的交通流比率成正比，即：
11
2
2g y g y ≈ （4-15） 式中：g 1、g 2——分别为第一和第二相位的有效绿灯时间； y 1、y 2——分别为第一和第二相位的流量比率。 式（4-15）可进一步引申，用于多相位的交叉口，即：
0i
i
i i
n n i
i
i
i
g y g y C L Y
g y
=
=-∑∑或
（4-16）
由式（4-16）可以求出每一相位的绿灯时间：
0()
i
i y g C L Y =- （4-17）
定时信号控制配时的基本内容包括两部分：确定信号相位方案和信号基本控制参数。确定信号相位方案是对信号轮流给某些方向的车辆或行人分配通行权顺序的确定，即相位方案是在一个信号周期内，安排了若干种控制状态，并合理地安排了这些控制状态的显示次序。两相位定时信号配时图是最常见的十字交叉口的相位安排方式，这种方案适用于左转车流量较小的情况。然而，在信号交叉口的配时设计中，由于左转流量对交叉口运行的影响最大，所以在许多情况下，相位数、相位类型、相位次序等常常要依据左转流量的要求来确定。合理选用和组合相位，是决定点控制定时信号交叉口交通效益的主要因数之一。
TRRL法的信号基本控制参数优化步凑如下：
1、计算各交叉口每个进口车道的车流量和饱和流量
2、求出每个进口车道的车流量系数，并为每个相位选择流量比
3、将各相位的流量比相加得出整个交叉路口的Y值（Y小于等于0.9）
4、确定路口绿灯间隔时间I和损失时间L
5、利用最佳周期计算公式计算周期时间
6、用周期时间减去损失时间可得出可利用的有效绿灯时间
7、将路口有效绿灯时间按各个相位的流量比分配给各个相位
8、根据各相位的黄灯时间和启动损失时间，计算各相位的实际绿灯时间。
四个交叉口信号优化计算过程如下：
金周路：
1、金周路处的T字交叉口信号现状设置为保护转弯相位，同时设立有后延左转相。现状相位如图1。
进口车流量如下表：
北进口南进口东进口西进口
交叉口
方向
左直右左直右左直右左直右
金周路- - - 303.
5
- 51 95
1559.
5
- - 2023 64
合计- 354.5 1654.5 2087
根据调查数据可得在该处左转的车辆较少，可以将后延左转相合并到直行相位中。故将金周路相位定为两相位，相位如图2（右转无专用相位）。
2、各进口饱和流量计算如下： 金周路各进口道路纵坡为0，故G=0。
进口 方向 S T S L 参数 S bT f w HV f g f b n S T S bL f w HV f g f l n S L 南进口 - - - - - - - 1550 1 0.03 0.97 - 1 1503 东进口 1650 1 0.06 0.94 1 4 6230 1550 1 0 1 0.70 1 1318 西进口
1650
1
0.06
0.94
1
4
6384
-
-
-
-
-
-
-
求得：y 南左=0.2，y 东直=0.25，y 东左=0.07，y 西直=0.32。 3、每个相位y 的最佳计算：
y 第一相位=max{y 东直，y 东左，y 西直}=max{0.32,0.25,0.07}=0.32， y 第二相位=y 南左=0.2
4、Y=y 第一相位+y 第二相位=0.32+0.2=0.52
5、黄灯时间A=3s ，全红时间为2s ，故绿灯间隔时间I=3+2=5s ，启动损失时间l s =3s 。
每周期总损失时间L=∑(l s +I-A)=2?5=10s 6、最佳周期长52
.015105.1155.10-+?=-+=Y
L C =42s
7、有效绿灯时间G e =C 0-L=42-10=32s G e 第一相位==?=?62.03252.032.0e G 20s
G e 第二相位=38.03252
.02
.0e ?=?G =12s 8、显示绿灯时间长
g 第一相位=G e 第一相位-A+L S =20-3+3=20s ， g 第二相位=G e 第二相位-A+L S =12-3+3=12s
金科北路
1、金科北路处的十字交叉口目前采用的相位方案是在主干道上有保护左转弯相位的典型三相位。其相位图如下：
进口道的车流量如下表：
北进口南进口东进口西进口
交叉口
方向
左直右左直右左直右左直右
金科北路100.
5
436.
5
74 39 63 28 268
154
1.5
383.
5
202 1651 208
合计611 130 **** ****
根据调查数据，东西方向左转车辆占有量不大，故将该交叉口的相位方案改为两相位，其相位图如下：
2、各进口饱和流量计算如下：
金科北路路各进口道路纵坡为0，故G=0。
进口
方向
S T S L
参数S bT f w HV f g f b n S T S bL f w HV f g f l n S L
北进口165
10.09
0.
91
1
1.
44
225
6
155
1 0.42
0.5
8
0.9
4
0.
4
337
南进口165
10.42
0.
58
1
0.
97
114
2
155
101
0.9
2
0.
8
1141
东进口165
1 0.06
0.
94
1 3
466
9
155
1 0 1- 1 1550
西进口165
1 0.06
0.
94
1
3.
2
495
7
155
10.04
0.9
6
- 11487
求得：y北直=0.19，y北左=0.30，y南直=0.06，y南左=0.03，y东直=0.33，y东左=0.17，y西直=0.33，y西左=0.14。
3、每个相位y的最佳计算：
y第一相位=max{y东直，y西直，y西左，y东左}=max{0.33,0.33，0.14,0.17}=0.33，
y第二相位=max{y北直，y北左，y南直，y南左}=max{0.19,0.30,0.06,0.03}=0.30
4、Y=y第一相位+y第二相位=0.33+0.30=0.63
5、黄灯时间A=3s，全红时间为2s，故绿灯间隔时间I=3+2=5s，
启动损失时间l s =3s 。
每周期总损失时间L=∑(l s +I-A)=2?5=10s 6、最佳周期长63
.015105.1155.10-+?=-+=Y
L C =54s
7、有效绿灯时间G e =C 0-L=54-10=44s G e 第一相位==?=?52.04463
.033.0e G 23s
G e 第二相位=48.04463
.030.0e ?=?G =21s
8、显示绿灯时间长
g 第一相位=G e 第一相位-A+L S =31-3+3=23s ， g 第二相位=G e 第二相位-A+L S =28-3+3=21s 金青路
1、金青路信号相位现为两相位控制。其相位图如下：
其中主干道的左转并没有设立专用的左转相位。调查所得的数据也显示出，从主干道左转向支路的车辆相对很小，故现有的相位方案是合理的。 2、进口道的车流量如下表：
北进口
南进口
东进口
西进口
交叉口 方向
左 直 右 左 直 右 左 直 右 左 直 右
金青路 198 - 52 - - - - 2141 46 45 1734.5
-
合计
250
-
2187
1779.5
3、各进口饱和流量计算如下： 因金青路各进口坡度为0，故G=0
进口 方向 S T S L 参数 S bT f w HV f g f b n S T S bL f w HV f g f l n S L 北进口
- -
-
- -
- -
1550 1
1
1
0.792 1228
东进口 1650
1 0.07 0.93 1 3.7 5698 - - - - - - -
西进口
165
1 0.08 0.92
1 4.2
6360 1550
1 0.08 0.92
0.92
0.8
1047
求得：y 北左=0.16，y 东直=0.38，y 西直=0.,27，y 西左=0.04。 4、每个相位y 的最佳计算：
y 第一相位=max{y 东直，y 西左，y 西直}=max{0.38,0.27,0.04}=0.38， y 第二相位=y 北左=0.16
5、Y=y 第一相位+y 第二相位=0.38+0.16=0.54
6、黄灯时间A=3s ，全红时间为2s ，故绿灯间隔时间I=3+2=5s ，启动损失时间l s =3s 。
每周期总损失时间L=∑(l s +I-A)=2?5=10s 7、最佳周期长54
.015105.1155.10-+?=-+=Y
L C =43s
8、有效绿灯时间G e =C 0-L=43-10=33s G e 第一相位==?=?
70.03354
.038
.0e G 23s
G e 第二相位=30.03354
.016.0e ?=?G =10s
9、显示绿灯时间长
g 第一相位=G e 第一相位-A+L S =23-3+3=23s ， g 第二相位=G e 第二相位-A+L S =10-3+3=10s
科兴北路
1、科兴北路现行的相位控制方案为有主干道左转相位的三相位。其相位图如下：
其各进口车流量调查数据如下表：
北进口
南进口
东进口
西进口
交叉口 方向
左 直 右 左 直 右 左 直 右 左 直 右
科兴北路 29 22 14 323 46 82 217 1850 54 40 1703.5 189
其中可以看出，主干道的左转、支路的直行和左转车辆数量都相对较少，主干道的直行车辆占据了很大的一部分比例。故可以将该交叉口的相位方案改变如下：
2、各进口饱和流量计算如下：
金科北路路各进口道路纵坡为0，故G=0。
进口 方向 S T S L 参数
S bT f w
HV
f g
f b n S T
S bL f w
HV
f g
f l n S L
北进口 1650
1 0 1 0.98
1.04 1682 1550
1 0 1 0.98
0.7
1063
南进口
1650 1 0 1
0.98
0.48 776
1550 1 0 1
0.99 0.97
1488
东进口 1650
1 0.08
0.92
1 3.9 5936 1550 1 0 1 1 1 1550
西进口
165
1
0.08
0.92
1 3.8
5745 1550
1 0 1 1 1 1550
求得：y 北直=0.01，y 北左=0.03，y 南直=0.06，y 南左=0.21，y 东直=0.31，y 东左=0.14，y 西直=0.30，y 西左=0.03。 4、每个相位y 的最佳计算： y
第一相位
=max{y
东直
，y
西直
，y
西左
，y
东左
}=max{0.31,0.30，
0.03,0.14}=0.31，
y 第二相位=max{y 北直，y 北左，y 南直，y 南左}=max{0.01,0.03,0.06,0.21}=0.21 5、Y=y 第一相位+y 第二相位=0.31+0.21=0.52
6、黄灯时间A=3s ，全红时间为2s ，故绿灯间隔时间I=3+2=5s ，启动损失时间l s =3s 。
每周期总损失时间L=∑(l s +I-A)=2?5=10s 7、最佳周期长52
.015105.1155.10-+?=-+=Y
L C =42s
8、有效绿灯时间G e =C 0-L=42-10=32s
G e 第一相位==?=?60.03252
.031.0e G 19s
G e 第二相位=40.03252
.021.0e ?=?G =13s
9、显示绿灯时间长
g 第一相位=G e 第一相位-A+L S =19-3+3=19s ， g 第二相位=G e 第二相位-A+L S =13-3+3=13s
1、选定系统周期时长
因为该路段主道的车速限制为60km/h，辅道为40km/h，辅道为公交车用道，公交车辆较少，且车速与主要车流的车速有较大差异，在路段上有多个公交停靠站点，故不将公交车纳入线控系统中。
优化后各交叉口信号参数如下：
交叉口
参数周期时长
相位一绿灯
(主干道)
相位二绿灯
（支路）
相位三绿灯
（主干道左转）
金周路42 20 12 - 金科北路54 23 21 - 金青路43 23 10 - 科兴北路42 19 13 21
故将系统公共周期定为50s
2、数解法计算信号相位差
初始条件：本设计中包含4个交叉口，各个交叉口距离间距如下表：
交叉口间隔距离表（m）
间距
交叉口
金周路1 金科北路2 金青路3 科兴北路4
240 330 280
取有效数字简写为24、33、28。算得关键交叉口周期时长为50s，相应的系统带速暂定为45km/h（12.5m/s）。
计算实际信号位置和理想信号位置的挪移量：
计算a列
先计算理想信号相位间距S=vC/2=12.5?27=337.5(取有效数字34)。以34±10作为最合适的S的变动范围，即24~44，填入a列，a列数字是假设理想信号位置。
1 2 3 4
a
24 33 28 b
间距
24 0 9 13 11
25 24 7 10 14
26 24 5 7 17
27 24 3 4 20
28 24 1 1 23
29 24 28 27 3
30 24 27 25 3
31 24 26 23 5
32 24 25 21 7
33 24 24 19 9
34 24 23 17 10
35 24 22 15 11
36 24 21 13 12
37 24 20 11 13
38 24 19 9 14
39 24 18 7 15
40 24 17 5 16
41 24 16 3 17
42 24 15 1 18
43 24 14 42 18
确定最合适的理想信号位置
由上表可知，当a=28时，b=23为最大值。取b为最大值时，对应a的值，即可得1-4交叉口各信号与理想信号最小的挪移量，确定理想信号相位间距为280m，即当S=vC/2=280时，可以得到最好的系统协调效率。从计算b列的过程可以看出交叉口3-2同理想信号间的挪移量之差最大，为23，则理想信号同3间的挪移量为：
（a-b）/2=（28-23）/2=2.5
因此，各实际信号距理想信号的挪移量最大为2.5。
理想信号距3为2.5，则距1为1.5，即自1前移15m即为第一理想信号，以此做出理想信号位置和实际信号点相对位置图如下：
作连续行驶通过带，求时差
根据上图将理想信号按列次填在最靠近的实际信号下面，再将各信号在理想信号的左右位置填入表中。
交叉路口金周路1 金科北路2 金青路3 科兴北路4 理想信号 A B C D
各信号位置右左右右
主干道方向绿
48 43 53 45
信比λ（%）
绿信比损失
5.4 8.9 8.9 8.9
（%）
偏移绿信比
2.7 4.45 4.45 4.45
（%）
有效绿信比
42.6 34.1 44.1 36.1
（%）
中心线上方绿
21.3 17.05*22.05 18.05
信比（%）
中心线下方绿
信比（%）
26.7 25.95*30.95 26.95
绿时差（%）76 28.5 73.5 27.5
通过带宽度
（%）
17.05+25.95=43
如保持原定周期时长，则系统带速须调整为：
V=2s/C=2 280/50=11.2m/s=41km/s
经过以上对各交叉口各相位的绿灯时长的计算，可得到干线协调控制中各交叉口的信号配时方案，如下表：
交叉口相位1
关键车
流
相位1
绿信比
相位2
关键车
流
相位2
绿信比
损失时
间/s
总有效
绿灯时
间/s
金周路西直0.48 南左0.29 10 40 金科北
路
东西直0.43 北左0.39 10 40 金青路东直0.53 北左0.23 10 40 科兴北
路
东直0.45 南左0.31 10 40
系统周期为50s，东西向为干线协调控制方向
根据上表计算结果，用时间-距离图表示如下：
VISSIM仿真效果及评价
上步将该路段的绿波交通已经完成，优化后的路段上能明显看出绿波，即车辆不停车或少停车就可通过该路段。将上步算得的信号灯配时结果输入到VISSIM中，选择相同长度路段的行程时间、平均排队长度和停车次数作为现状和优化后的路段性能评价指标。在VISSIM中将评价指标的值输出到文件，其数据如图：
未优化时的行程记录表图
优化后的行程记录表图
优化前的排队长度记录图
东二环路--六合路交叉口信号配时 设计说明书
目录 1交叉口现状调查与分析 (2) 1.1交叉口现状车道分布 (2) 1.2交叉口几何尺寸调查 (2) 1.3交叉口现状信号相位及配时 (3) 1.4各进口道各流向的交通量 (3) 1.5交叉口现状的延误 (6) 1.6问题分析 (6) 1.7解决问题 (7) 2渠化设计与信号配时 (7) 2.1第一次试算 (7) 2.2第二次试算 (13) 2.3第三次试算 (20) 3方案确定，完成信号配时设计 (25) 3.1渠化后的交叉口 (25) 3.2相位图 (26) 3.3延误与服务水平 (26)
1交叉口现状调查与分析 1.1交叉口现状车道分布 金鸡路口位于桂林市七星区，路口为东二环路与金鸡路、六合路的十字交叉，设计形状畸形。其现状车道分布如下图： 北 东 西 南 1.2交叉口几何尺寸调查 由实地测量的交叉口现状的几何尺寸得：
1.3交叉口现状信号相位及配时 由实际测量的交叉口现状的信号相位及其配时方案得： 1.4各进口道各流向的交通量 由调查的某日交叉口17:00至18:00高峰小时流量，通过车辆换算系数，将各类机动车型换算成标准小汽车，将各类非机动车车型换算成自行车，得到各进口道各流向的机动车高峰小时Qmn以及各进
口道自行车交通量，车辆换算系数如下： 各类机动车型换算成标准小汽车的系数： 各类非机动车换算成自行车的系数： 由此得到配时时段中各进口道各流向的高峰小时中最高15min 的流率，由公式： q dnm=4*Q15mn 得到各进口道各流向的机动车最高15min流率换算的小时交通量，以及各进口道自行车最高15min交通量的平均流率。
1-9 已知随机变量X 的分布函数为 2 0, 0(),01 1,1 X x F x kx x x ? 求：①系数k ； ②X 落在区间(0.3,0.7)内的概率； ③随机变量X 的概率密度。 解： 第①问 利用()X F x 右连续的性质 k ＝1 第②问 {} {}{}()()0.30.70.30 .70.70 .3 0.7P X P X F P X F =<< =<≤-=- 第③问 201()()0 X X x x d F x f x else dx ≤
1-10已知随机变量X 的概率密度为()()x X f x ke x -=-∞<<+∞（拉 普拉斯分布），求： ①系数k ②X 落在区间(0,1)内的概率 ③随机变量X 的分布函数 解： 第①问 ()1 1 2 f x d x k ∞ -∞==? 第②问 { }()( )()2 1 1 221x x P x X x F x F x f x d x <≤ =-=? 随机变量X 落在区间12(,]x x 的概率12{}P x X x <≤就是曲线()y f x =下的曲边梯形的面积。 {}{}()() 1 0101011 12 P X P X f x dx e -<<=<≤==-? 第③问 ()102 10 2 x x e x f x e x -?≤??=? ?>?? ()00()1100 2 2 111010 2 22 x x x x x x x x F x f x dx e dx x e x e dx e dx x e x -∞ -∞---∞=??≤≤??? ?==????+>->????? ???
一. 填空题 1、一线性时不变系统，输入为 x（n）时，输出为y（n）；则输入为2x（n）时，输出为 2y(n) ；输入为x（n-3）时，输出为 y(n-3) 。 2、从奈奎斯特采样定理得出，要使实信号采样后能够不失真还原，采样频率fs与信号 最高频率f max 关系为： fs>=2f max 。 3、已知一个长度为N的序列x(n)，它的离散时间傅立叶变换为X（e jw），它的N点离散傅立叶变换X（K）是关于X（e jw）的 N 点等间隔采样。 4、有限长序列x(n)的8点DFT为X（K），则X（K）= 。 5、用脉冲响应不变法进行IIR数字滤波器的设计，它的主要缺点是频谱的交叠所产生的现象。 6．若数字滤波器的单位脉冲响应h（n）是奇对称的，长度为N，则它的对称中心是(N-1)/2 。 7、用窗函数法设计FIR数字滤波器时，加矩形窗比加三角窗时，所设计出的滤波器的过渡带比较窄，阻带衰减比较小。 8、无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的结构上有反馈环路，因此是递归型结构。 9、若正弦序列x(n)=sin(30nπ/120)是周期的,则周期是N= 8 。 10、用窗函数法设计FIR数字滤波器时，过渡带的宽度不但与窗的类型有关，还与窗的采样点数有关 11．DFT与DFS有密切关系，因为有限长序列可以看成周期序列的主值区间截断，而周期序列可以看成有限长序列的周期延拓。 12．对长度为N的序列x(n)圆周移位m位得到的序列用x m (n)表示，其数学表达式为x m (n)= x((n-m)) N R N (n)。 13．对按时间抽取的基2-FFT流图进行转置，并将输入变输出，输出变输入即可得到按频率抽取的基2-FFT流图。 14.线性移不变系统的性质有交换率、结合率和分配律。 15.用DFT近似分析模拟信号的频谱时，可能出现的问题有混叠失真、泄漏、栅栏效应和频率分辨率。 16.无限长单位冲激响应滤波器的基本结构有直接Ⅰ型，直接Ⅱ型，串联型和并联型四种。
7 交通信号配时设计 1定时交通信号配时设计的内容与程序 配时设计内容 单个交叉口定时交通信号配时设计内容应包括：确定多段式信号配时时段划分、配时时段内的设计交通量、初始试算周期时长和交通信号相位方案、信号周期时长、各相位信号配时绿信比、估评服务水平 设计程序示于图。
新建交叉口，在缺乏交通量数据的情况下，十字交叉口，建议先按表所列进口车道数与渠化方案选取初步试用方案；T形交叉口，建议先用三相位信号；然后根据通车后实际交通各流向的流量调整渠化及信号相位方案。 表新建十字形交叉口建议试用方案 2定时交通信号配时设计的时段划分 单个交叉口定时交通信号配时应按每天交通量的时变规律采用多段式信号配时。 分段视实际情况可从早高峰时段、下午高峰时段、晚高峰时段、早、晚低峰时段、中午低峰时段及一般平峰时段等各时段中选取。 各时段信号配时方案，按所定不同时段中的设计交通量分别计算。
3定时交通信号配时设计的设计交通量 信号配时设计的设计交通量，须按各配时时段内交叉口各进口道不同流向分别确定。 交叉口各进口道不同流向的设计交通量须取：各配时时段中的高峰小时中的最高15分钟流率换算的小时交通量，宜用实测数据，按下式计算： mn mn Q q d 154?= （） 式中：mn d q —— 配时时段中，进口道m 、流向n 的设计交通量(pcu/h) mn Q 15——配时时段中，进口道m 、流向n 的高峰小时中最高15分钟 的流率(pcu/15min) 无最高15分钟流率的实测数据时，可按下式估算： ()mn mn d PHF Q q mn = （） 式中：mn Q —— 配时时段中，进口道m 、流向n 的高峰小时交通量(pcu/h ) ()mn PHF —— 配时时段中，进口道m 、流向n 的高峰小时系数；主要 进口道可取，次要进口道可取 4交通信号相位设定 信号相位必须同交叉口进口道车道渠化（即车道功能划分）方案同时设定。 信号相位对应于左右转弯交通量及其专用车道的布置，常用基本方案示于图。
第一章数字信号处理概述 简答题： 1．在A/D变换之前和D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器，它们分别起什么作用？ 答：在A/D变化之前为了限制信号的最高频率，使其满足当采样频率一定时，采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。此滤波器亦称为“抗混叠”滤波器。 在D/A变换之后为了滤除高频延拓谱，以便把抽样保持的阶梯形输出波平滑化，故又称之为“平滑”滤波器。 判断说明题： 2．模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理，自己要增加一道采样的工序就可以了。 （） 答：错。需要增加采样和量化两道工序。 3．一个模拟信号处理系统总可以转换成功能相同的数字系统，然后基于数字信号处理理论，对信号进行等效的数字处理。（） 答：受采样频率、有限字长效应的约束，与模拟信号处理系统完全等效的数字系统未必一定能找到。因此数字信号处理系统的分析方法是先对抽样信号及系统进行分析，再考虑幅度量化及实现过程中有限字长所造成的影响。故离散时间信号和系统理论是数字信号处
理的理论基础。 第二章 离散时间信号与系统分析基础 一、连续时间信号取样与取样定理 计算题： 1．过滤限带的模拟数据时，常采用数字滤波器，如图所示，图中T 表示采样周期（假设T 足够小，足以防止混叠效应），把从)()(t y t x 到的整个系统等效为一个模拟滤波器。 （a ） 如果kHz T rad n h 101,8)(=π截止于，求整个系统的截止频 率。 （b ） 对于kHz T 201=，重复（a ）的计算。 采样（T） () n h () n x () t x () n y D/A 理想低通T c πω=() t y 解 （a ）因为当0)(8=≥ω πωj e H rad 时，在数 — 模变换中 )(1)(1)(T j X T j X T e Y a a j ωω=Ω= 所以)(n h 得截止频率8πω=c 对应于模拟信号的角频率c Ω为 8 π = ΩT c 因此 Hz T f c c 625161 2==Ω= π
信号检测与处理 1、设在某二元通信系统中，有通信信号和无通信信号的先验概率分别为：P(H 1)=0.8，P(H 0)=0.2。若对某观测值x 有条件概率分布f(x|H 1)=0.25和f(x|H 0)=0.45，试用最大后验概率准则对该观测样本x 进行分类。 2、在存在加性噪声的情况下，测量只能为2v 或0v 的直流电压，设噪声服从均值为0、方差为 2 σ的正态分布，设似然比门限值为0l ，试对测量结果进行分类（10分） 3、设二元假设检验的观测信号模型为： H0:x=-1+n H1:x=1+n 其中n 是均值为零、方差为1/2的高斯观测噪声。若两种检验都是等先验概率的，而代价因子为： C 00=1 ,C 10=4, C 11=2 C 01=8。试求Bayes 判决表示式，并画出bayes 接收机形式。 4、设x1,x2,…xn 是统计独立的方差为2σ的高斯随机变量，在H1假设下均值为a1，H0假设下均值为a0，似然比门限为0l ，试对其进行判决，并求两种错误概率。（20分） 5、在二元数字通信系统中，时间间隔T 秒内，发送一个幅度为d 的脉冲信号，即s 1=d,代表1；或者不发送信号，即s 0=0，代表0。加性噪声服从均值为0，方差为1的高斯分布，当先验概率未知，正确判决不花代价，错误判决的代价相等且等于1时，采用极大极小准则计算其极大极小风险为多大，相应的q 0为多少？ 6、在加性噪声背景下，测量0V 和1v 的直流电压在P(D1|H0)=0.1的条件下，采用Neyman-Pearson 准则，对一次测量数据进行判决。假定加性噪声服从均值为0，方差为2的正态分布。（已知erf(0.9)=0.7969） 第四章 1、已知发送端发送的信号分别为???≤≤-=≤≤=T t t A t s T t t A t 0,sin )(0,sin )(s 1 0ωω 试利用最小错误概率准则设计一台接收机，对如下假设做出判决，并画出接收机的结构形式。 ???+=+=) ()()(:H )()()(:H 1100t n t s t x t n t s t x ，n(t)服从均值为0功率谱密度为N 0/2的高斯白噪声。 2、已知发送端发送的信号分别为???≤≤=≤≤=T t t A t s T t t A t 0,2sin )(0,sin )(s 1 0ωω 试利用最小错误概率准则设计一台接收机，对如下假设做出判决，并画出接收机的结构形式。 ???+=+=)()()(:H )()()(:H 11 00t n t s t x t n t s t x ，n(t)服从均值为0功率谱密度为N 0/2的高斯白噪声。 3、已知发送端发送的信号分别为???≤≤=≤≤=T t t A t s T t t 0,sin )(0,0)(s 1 0ω 试利用最小错误概率准则设计一台接收机，对如下假设做出判决，并画出接收机的结构形式。 ???+=+=)()()(:H )()()(:H 11 00t n t s t x t n t s t x ，n(t)服从均值为0功率谱密度为N 0/2的高斯白噪声。
此题为考试题型提示及部分复习范围，全部考试范围为最后讲义及课堂所讲有关内容， 一、填空题(本题共10小题，每小题4分，满分40分) 1. The sample rate is fs, the analysis frequencies of m-th bin in N-point DFT is ( )Hz 2. Using function of window can reduce the ripple level, but the ( ) is widened 3. Frequency sampling filters can be consider as a ( ) and more complex ( ) in cascade. 4. The terms FIR filter coefficients and ( ) are synonymous. 5. Half-band FIR filter stop pass f f =( ). 6. We hope to have more flexibility in trading off between, a window's main lobe width and （sidelobe levels ） in FIR filter designing 7. The number of complex multiplications, for an N-point FFT, is approximately ( ). 8. The spectrum of real signal is symmetrical about （zero ） Hz 9. FIR filter design technique include (Window Design ) Method and (Optimum )Method. 10. bandpass sampling is known as ( ) sampling, ( ) sampling, ( ) sampling, and ( ) sampling. 11. A sudden change in the values of the coefficient sequence, causes ripples, or (sidelobes), in the frequency response. 12. Decreasing the sampling rate is known as （decimation ）,increasing the sampling rate is known as （interpolation ）. 13. To upsample xold(n) by a factor of four, we typically insert （three zeros ）between each sample. 14. In quadrature processing, by convention, the real part of the spectrum is called the ( ) component and the imaginary part of the spectrum is called the ( ) component.
Synchro 交通信号协调及配时设计软件 一、引言 Synchro——交通信号协调及配时设计软件是美国Trafficware 公司根据美国交通部标准HCM规研发的，该标准中的参数是根据汽车性能、驾驶员的行为习惯、交通法规等设定的，计算得出的某些结果(如延误时间、服务水平、废气排放等)，作为方案比较的相对参数，具有重要参考价值的，信号配时也非常合理。 Synchro是进行交通信号配时与优化的理想工具，具备通行能力分析仿真，协调控制控制，自适应信号控制仿真等功能，并且具备与传统流行交通仿真软件CORSIM，TRANSYT一7F，HCS等的接口，其简单易懂，具有很高的工程实用价值。 Synchro——交通信号协调及配时设计软件包含的组件有：Synchro，SimTraffic，SimTraffic CI，3D Viewer，Warrants。 目前，Trafficware公司已推出Synchro 7版本。同Synchro 6相比，Synchro 7增加了一些不错的新功能，但却不会使你操作起来感觉陌生：例如，现在你在Synchro就能察看整个路网的几何布局，直接在地图侧边栏（map sidebar）上就可以编辑所有数据，同时还可以使用多位图（multiple bitmaps）创建背景图像。 SimTraffic 7置SimTraffic CI，赋予用户更多控制权。现在，你可以指定道路详细的几何特征及探测器布局，以及显示探测器的位置。同时你只需轻轻一点，就可利用附加的3D观看器以三维视图查看所有事物。
3D Viewer 7是美国Trafficware公司开发的一个具有革新性意义的插件，用户只需轻轻一点，就可从SimTraffic 7中直接生成三维场景，生成的视图场景接近真实场景。 Warrants 7是一个简便易用的软件模块，可以帮助交通专业人士决定在一个交叉口是否需要交通信号灯。Warrants 7可以一次评估整个交叉口网络，获取每个交叉口的时间段交通量。此外，Warrants 7还能与Synchro交换布局及交通量信息，方便建模。 Warrants 7可作为一个独立工具来运行，或与Synchro配合来评估多个交叉口。Warrants 7会根据MUTCD 2003信号标准与规则来评估交叉口；可以方便地与Synchro交换交叉路及容量数据，从而加快模型生成速度。Warrants 7也能从其它一些数据源，包括Microsoft Excel、TMC.vol文件中导入数据。当评估结束，Warrants 7会生成质量报告以显示评估结果。 1.SimTraffic 软件介绍 SimTraffic软件的微观仿真模型是在美国联邦公路局（FHWA）20多年来对道路车辆和驾驶员特性进行深入研究的基础上构造的，特别是针对于不容易从宏观角度进行建模的复杂的交通情况进行分析非常有效，包括：临近交叉口间的拥堵问题、临近交叉口间的车道变换问题、信号灯对临近无信号交叉口和车道的影响、严重拥挤交叉口的运行等。SimTraffic软件可以对下列交通现象进行仿真分析： 定时信号
本次设计选择的路段上有四个交叉口，其中两个T字交叉口、两个十字交叉口。四个交叉口均属于定时信号配时。国际上对定时信号配时的方法较多，目前在我国常用的有美国的HCM法、英国的TRRL法（也称Webster法）、澳大利亚的ARRB法（也称阿克赛利克方法）、中国《城市道路设计规》推荐方法、停车线法、冲突点法共六种方法。本次设计运用的是比较经典的英国的TRRL 法，即将F·韦伯斯特—B·柯布理论在信号配时方面的使用。对单个交叉口的交通控制也称为“点控制”。本节中使用TRRL法对各个交叉口的信号灯配时进行优化即是点控制中的主要容。在对一个交叉口的信号灯配时进行优化时，主要的是根据调查所得的交通流量先确定该点的相位数和周期时长，然后确定各个相位的绿灯时间即绿信比。 柯布(B．M．Cobbe)和韦伯斯特(F．V．Webester)在1950年提出TRRL法。该配时方法的核心思想是以车辆通过交叉口的延误时间最短作为优化目标，根据现实条件下的各种限制条件进行修正，从而确定最佳的信号配时方案。 其公式计算过程如下： 1.最短信号周期C m 交叉口的信号配时，应选用同一相位流量比中最大的进行计算，采用最短信号周期C m时，要求在一个周期到达交叉口的车辆恰好全部放完，即无停滞车辆，信号周期时间也无富余。因此，C m恰好等于一个周期损失时间之和加上全部到达车辆以饱和流
量通过交叉口所需的时间，即： 1212 n m m m m n V V V C L C C C S S S =+ +++ （4-8） 式中：L ——周期损失时间（s ）； ——第i 个相位的最大流量比。 由（4-8）计算可得： 111m n i L L C Y y = = --∑ （4-9） 式中：Y ——全部相位的最大流量比之和。 2.最佳信号周期C 0 最佳周期时长C 0是信号控制交叉口上，能使通车效益指标最佳的交通信号周期时长。若以延误作为交通效益指标，使用如下的Webster 定时信号交叉口延误公式： 1 22(25) 32(1)0.65()2(1)2(1)C x C d x x q x q λλλ+-=+--- （4-10） 式中：d ——每辆车的平均延误； C ——周期长（s ）； λ——绿信比。 则总延误时间为： D=qd （4-11） 若使总延误最小，则： ()0d D dC = （4-12） i i V S
一、单项选择题 1. 序列x(n)=Re(e jn π/12 )+I m (e jn π/18 ),周期为( )。 A. 18π B. 72 C. 18π D. 36 2. 设C 为Z 变换X(z)收敛域的一条包围原点的闭曲线，F(z)=X(z)z n-1 ,用留数法求X(z)的反变换时( )。 A. 只能用F(z)在C 的全部极点 B. 只能用F(z)在C 外的全部极点 C. 必须用收敛域的全部极点 D. 用F(z)在C 的全部极点或C 外的全部极点 3. 有限长序列h(n)(0≤n ≤N-1)关于τ= 2 1 -N 偶对称的条件是( )。 A. h(n)=h(N-n) B. h(n)=h(N-n-1) C. h(n)=h(-n) D. h(n)=h(N+n-1) 4. 对于x(n)= n )21(u(n)的Z 变换，( )。 A. 零点为z=21，极点为z=0 B. 零点为z=0，极点为z=21 C. 零点为z=21，极点为z=1 D. 零点为z=2 1 ，极点为z=2 5、)()(101n R n x =，)()(72n R n x =，用DFT 计算二者的线性卷积，为使计算量尽可能的少，应使DFT 的长度N 满足 。 A.16>N B.16=N C.16
一、概念： 1. 匹配滤波器。 概念：所谓匹配滤波器是指输出判决时刻信噪比最大的最佳线性滤波器。 应用：在数字信号检测和雷达信号的检测中具有特别重要的意义。在输出信噪比最大准则下设计一个线性滤波器是具有实际意义的。 2. 卡尔曼滤波工作原理及其基本公式(百度百科) 首先，我们先要引入一个离散控制过程的系统。该系统可用一个线性随机微分方程（Linear Stochastic Difference equation）来描述： X(k)=A X(k-1)+B U(k)+W(k) 再加上系统的测量值： Z(k)=H X(k)+V(k) 上两式子中，X(k)是k时刻的系统状态，U(k)是k时刻对系统的控制量。A和B是系统参数，对于多模型系统，他们为矩阵。Z(k)是k时刻的测量值，H是测量系统的参数，对于多测量系统，H为矩阵。W(k)和V(k)分别表示过程和测量的噪声。他们被假设成高斯白噪声(White Gaussian Noise)，他们的covariance 分别是Q，R（这里我们假设他们不随系统状态变化而变化）。 对于满足上面的条件(线性随机微分系统，过程和测量都是高斯白噪声)，卡尔曼滤波器是最优的信息处理器。下面我们来用他们结合他们的covariances 来估算系统的最优化输出（类似上一节那个温度的例子）。 首先我们要利用系统的过程模型，来预测下一状态的系统。假设现在的系统状态是k，根据系统的模型，可以基于系统的上一状态而预测出现在状态： X(k|k-1)=A X(k-1|k-1)+B U(k) (1) 式(1)中，X(k|k-1)是利用上一状态预测的结果，X(k-1|k-1)是上一状态最优的结果，U(k)为现在状态的控制量，如果没有控制量，它可以为0。 到现在为止，我们的系统结果已经更新了，可是，对应于X(k|k-1)的covariance还没更新。我们用P表示covariance： P(k|k-1)=A P(k-1|k-1) A’+Q (2) 式(2)中，P(k|k-1)是X(k|k-1)对应的covariance，P(k-1|k-1)是X(k-1|k-1)对应的covariance，A’表示A的转置矩阵，Q是系统过程的covariance。式子1，2就是卡尔曼滤波器5个公式当中的前两个，也就是对系统的预测。 现在我们有了现在状态的预测结果，然后我们再收集现在状态的测量值。结合预测值和测量值，我们可以得到现在状态(k)的最优化估算值X(k|k)： X(k|k)= X(k|k-1)+Kg(k) (Z(k)-H X(k|k-1)) (3) 其中Kg为卡尔曼增益(Kalman Gain)： Kg(k)= P(k|k-1) H’ / (H P(k|k-1) H’ + R) (4)
信号配时计算过程
本次设计选择的路段上有四个交叉口，其中两个T字交叉口、两个十字交叉口。四个交叉口均属于定时信号配时。国际上对定时信号配时的方法较多，目前在我国常用的有美国的HCM法、英国的TRRL法（也称Webster法）、澳大利亚的ARRB法（也称阿克赛利克方法）、中国《城市道路设计规范》推荐方法、停车线法、冲突点法共六种方法。本次设计运用的是比较经典的英国的TRRL法，即将F·韦伯斯特—B·柯布理论在信号配时方面的使用。对单个交叉口的交通控制也称为“点控制”。本节中使用TRRL法对各个交叉口的信号灯配时进行优化即是点控制中的主要内容。在对一个交叉口的信号灯配时进行优化时，主要的是根据调查所得的交通流量先确定该点的相位数和周期时长，然后确定各个相位的绿灯时间即绿信比。 柯布(B．M．Cobbe)和韦伯斯特(F．V．Webester)在1950年提出TRRL法。该配时方法的核心思想是以车辆通过交叉口的延误时间最短作为优化目标，根据现实条件下的各种限制条件进行修正，从而确定最佳的信号配时方案。 其公式计算过程如下： 1.最短信号周期C m 交叉口的信号配时，应选用同一相位流量比中最大的进行计算，采用最短信号周期C m时，要求在一个周期内到达交叉口的车辆恰好全部放完，即无停滞车辆，信号周期时间也无富余。因此，C m恰好等于一个周期内损失时间之和加上全部到达车辆以
饱和流量通过交叉口所需的时间，即： 1212n m m m m n V V V C L C C C S S S =+ +++L （4-8） 式中：L ——周期损失时间（s ）； ——第i 个相位的最大流量比。 由（4-8）计算可得： 111m n i L L C Y y = = --∑ （4-9） 式中：Y ——全部相位的最大流量比之和。 2.最佳信号周期C 0 最佳周期时长C 0是信号控制交叉口上，能使通车效益指标最佳的交通信号周期时长。若以延误作为交通效益指标，使用如下的Webster 定时信号交叉口延误公式： 1 22(25) 32(1)0.65()2(1)2(1)C x C d x x q x q λλλ+-=+--- （4-10） 式中：d ——每辆车的平均延误； C ——周期长（s ）； λ——绿信比。 则总延误时间为： D=qd （4-11） 若使总延误最小，则： ()0d D dC = （4-12） i i V S
第三章 1、 设在某二元通信系统中，有通信信号和无通信信号的先验概率分别为：P(H 1)=0.8， P(H 0)=0.2。若对某观测值x 有条件概率分布f(x|H 1)=0.25和f(x|H 0)=0.45，试用最大后验概率准则对该观测样本x 进行分类。 2、在存在加性噪声的情况下，测量只能为2v 或0v 的直流电压，设噪声服从均值为0、方差为 2σ的正态分布，设似然比门限值为0l ，试对测量结果进行分类（10分） 3、设二元假设检验的观测信号模型为： H0:x=-1+n H1:x=1+n 其中n 是均值为零、方差为1/2的高斯观测噪声。若两种检验都是等先验概率的，而代价因子为： C 00=1 ,C 10=4, C 11=2 C 01=8。试求Bayes 判决表示式，并画出bayes 接收机形式。 4、设x1,x2,…xn 是统计独立的方差为2σ的高斯随机变量，在H 1假设下均值为a1，H0假设下均值为a0，似然比门限为0l ，试对其进行判决，并求两种错误概率。（20分） 5、在二元数字通信系统中，时间间隔T 秒内，发送一个幅度为d 的脉冲信号，即s 1=d,代表1；或者不发送信号，即s 0=0，代表0。加性噪声服从均值为0，方差为1的高斯分布，当先验概率未知，正确判决不花代价，错误判决的代价相等且等于1时，采用极大极小准则计算其极大极小风险为多大，相应的q 0为多少？ 6、在加性噪声背景下，测量0V 和1v 的直流电压在P(D1|H0)=0.1的条件下，采用Neyman-Pearson 准则，对一次测量数据进行判决。假定加性噪声服从均值为0，方差为2的正态分布。（已知erf(0.9)=0.7969） 第四章 1、已知发送端发送的信号分别为???≤≤-=≤≤=T t t A t s T t t A t 0,sin )(0,sin )(s 10ωω 试利用最小错误概率准则设计一台接收机，对如下假设做出判决，并画出接收机的结构形式。 ???+=+=) ()()(:H )()()(:H 1100t n t s t x t n t s t x ，n(t)服从均值为0功率谱密度为N 0/2的高斯白噪声。 2、已知发送端发送的信号分别为???≤≤=≤≤=T t t A t s T t t A t 0,2sin )(0,sin )(s 10ωω 试利用最小错误概率准则设计一台接收机，对如下假设做出判决，并画出接收机的结构形式。 ???+=+=)()()(:H )()()(:H 11 00t n t s t x t n t s t x ，n(t)服从均值为0功率谱密度为N 0/2的高斯白噪声。 3、已知发送端发送的信号分别为???≤≤=≤≤=T t t A t s T t t 0,sin )(0,0)(s 1 0ω 试利用最小错误概率准则设计一台接收机，对如下假设做出判决，并画出接收机的结构形式。 ???+=+=)()()(:H )()()(:H 11 00t n t s t x t n t s t x ，n(t)服从均值为0功率谱密度为N 0/2的高斯白噪声。
深圳职业技术学院汽车与交通学院 交通安全与智能控制专业2007级 2008-2009学年度第二学期期末考试（选修） 交通信号灯配时技术试卷A【开卷】 ——参考答案及评分标准—— 1．平面交叉路口按其类型大致分为：十字型、T型、Y型和混合型。（√）2．交通信号灯则是指由红色、黄色、绿色的灯色按顺序排列组合而成的显示交通信号的装置，主要分为指挥灯信号、车道灯信号和人行横道灯信号。（√）3．在我国，城市道路分为高速公路、快速路、主干路、次干路和支路五类。（×）4．设置信号灯的目的，是使交通能安全和通畅，但信号灯设置不当，反而会造成车辆延误与交通事故的增加，因此在安装之前，必须进行必要的论证。（√）5．道路交通标线是用图形符号和文字传递特定信息，用以管理交通、指示行车方向以保证道路畅通与行车安全的设施。（×）6．平面交叉路口采用的控制方式主要有以下四种：停车让路控制、减速让路控制、信号控制、交通警察指挥控制。（√）7．城市路口采用交通信号控制的目的是从时间和空间上将车流进行分离。（×）8．城市路口交通信号控制的对象是人、车、路和环境四大因素。（×）9．在城市路口交通流量不太大的情况下一般采用定周期控制模式。（×）10．在干道信号协调控制中要考虑三个最基本的参数：公用周期时长、绿信比和相位差。（√） 二、名词解释（每小题5分，共25分）【得分：】 1．信号周期 信号周期是指信号灯色按设定的相位顺序显示一周所需的时间，即一个循环内各控制步伐的步长之和，用C表示。 2．饱和流量 饱和流量是指单位时间内车辆通过交叉口停车线的最大流量，即排队车辆加速到正常行驶速度时，单位时间内通过停车线的稳定车流量，用S表示。 3．饱和度 道路的饱和度是指道路的实际流量与通行能力之比，用表示。 4．半感应控制 只在交叉口部分进口道上设置检测器的感应控制。感应控制是在交叉口进口道上设置车辆检测器，信号灯配时方案由计算机或智能化信号控制机计算，可随检测器检测到的车流信息而随时改变的一种控制方式。
数字信号处理复习题 一、选择题 1、某系统)(),()()(n g n x n g n y =有界，则该系统（ A ）。 A.因果稳定 B.非因果稳定 C.因果不稳定 D. 非因果不稳定 2、一个离散系统（ D ）。 A.若因果必稳定 B.若稳定必因果 C.因果与稳定有关 D.因果与稳定无关 3、某系统),()(n nx n y =则该系统（ A ）。 A.线性时变 B. 线性非时变 C. 非线性非时变 D. 非线性时变 4.因果稳定系统的系统函数)(z H 的收敛域是（ D ）。 A.9.0 《微弱信号检测技术》练习题 1、证明下列式子： （1）R xx(τ)=R xx(-τ) （2）∣ R xx(τ)∣≤R xx(0) （3）R xy(-τ)=R yx(τ) （4）| R xy(τ)|≤[R xx(0)R yy(0)] 2、设x(t)是雷达的发射信号，遇目标后返回接收机的微弱信号是αx(t-τo)，其中α?1，τo是信号返回的时间。但实际接收机接收的全信号为y(t)= αx(t-τo)+n(t)。 （1）若x(t)和y(t)是联合平稳随机过程，求Rxy(τ)； （2）在（1）条件下，假设噪声分量n(t)的均值为零且与x(t)独立，求Rxy(τ)。 3、已知某一放大器的噪声模型如图所示，工作频率f o=10KHz，其中E n=1μV，I n=2nA，γ=0，源通过电容C与之耦合。请问：（1）作为低噪声放大器，对源有何要求？（2）为达到低噪声目的，C为多少？ 4、如图所示，其中F1=2dB，K p1=12dB，F2=6dB，K p2=10dB，且K p1、K p2与频率无关，B=3KHz，工作在To=290K，求总噪声系数和总输出噪声功率。 5、已知某一LIA的FS=10nV，满刻度指示为1V，每小时的直流输出电平漂移为5?10-4FS；对白噪声信号和不相干信号的过载电平分别为100FS和1000FS。若不考虑前置BPF的作用，分别求在对上述两种信号情况下的Ds、Do和Di。 6、下图是差分放大器的噪声等效模型，试分析总的输出噪声功率。 7、下图是结型场效应管的噪声等效电路，试分析它的En-In模型。 8、R1和R2为导线电阻，R s为信号源内阻，R G为地线电阻，R i为放大器输入电阻，试分析干扰电压u G在放大器的输入端产生的噪声。 9、如图所示窄带测试系统，工作频率f o=10KHz，放大器噪声模型中的E n=μV，I n=2nA，γ=0，源阻抗中R s=50Ω，C s=5μF。请设法进行噪声匹配。(有多种答案) 10、如图所示为电子开关形式的PSD，当后接RC低通滤波器时，构成了锁定放大器的相关器。K为电子开关，由参考通道输出Vr的方波脉冲控制：若Vr正半周时，K接向A；若Vr 负半周时，K接向B。请说明其相敏检波的工作原理，并画出下列图(b)、(c)和(d)所示的已知Vs和Vr波形条件下的Vo和V d的波形图。 配置路口交通信号配时的方法 交通信号控制系统，是智能交通系统(ITS)在交通管理工作中的基本应用，也是城市智能交通控制系统中最直接、最基础的应用系统。系统设计依据城区路网结构以及交通流分布状况，以合理组织交通流、完善城市道路交通基础设施、提高交通参与者的现代交通意识为前提，对控制区域内的交通流进行实时监视、检测、控制、协调，有效地改善控制区域内的交通状况为目标交通信号控制。通过交通信号控制，在未饱和交通条件下，降低车辆行驶延误，减少红灯停车次数，缩短车辆在路网内的行驶时间，提高路网的整体通行能力；在饱和交通条件下，使交通流有序行进，分流车辆，缓解堵塞。它对改善道路安全，提高道路通行能力，减少能量消耗和环境污染起了十分重要的作用。交通信号控制的主要控制参数有三个周期、绿信比和相位差。周期是指信号灯各种灯色显示一个循环所用的时间，即红灯黄灯和绿灯三者的时间之和，单位是秒。一般来说，周期用信号灯的取值在36秒至2分钟之间，如果周期太短，则可能发生堵车的现象，就不能保证几个方向的车辆顺利通过交叉路口，如果周期太长，则会导致该方向的车流等待时间延长和引起司机的不满，因此，周期时长是决定交通控制成效的关键因素，是信号配时设计的主要研究对象。正确的周期长度应该是一个方向的绿灯时间刚好使该方向入口处等待车队放行完毕。绿信比即一个信号相位的有效绿灯时长和周期时长之比式中几为绿信比。绿信比的大小直接影响了路口的车辆队列长短和车辆等待时间，通过合理的分配各个车流量方向的绿灯时间(绿信比)，就可以有效减少各方向的车辆延误，等待时间。有时候也称之为“时差”，相位差主要是针对邻接的多个交叉口的控制参数，如在对一系列交叉口进行线控时，与其使得相邻路口的信号灯显示同一灯色，不如使其错开一些以保证车辆快速流畅的通过，在这里的“错开”即为相位差，从定义上看，相位差可以分为绝对相位差和相对相位差,从其基本分类方式上看,相位差又可以分为优先相位差方式和平等相位差方式。交通信号控制配时方案配置方法一般采用在对话框中通过列表框、编辑框和文本框等传统输入方法配置交通信号控制方案，这种方法只能一个路口一个路口配置，远远不能适应交通控制的需求。因此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。 发明内容 针对上述现有技术所存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种以时距图的方法配置路口交通信号配时的方法，其对路口交通信号的配时简洁直观，便于操作。为实现上述目的，本发明以时距图的方法配置路口交通信号配时的方法可采用如下技术方案一种以时距图的方法配置路口交通信号配时的方法，提供时距图，该时序图以时间作为横坐标，以道路相邻交叉口之间的距离作为纵坐标；每一个交叉口处设有一个配时条，通过调配相位长度，改变周期使得上下行的平均速度达到实际需求；提供时段图，时段图按时间顺序把一天分割成若干时段，在不同的时段内采用不同的信号配时方案，以反映交通流量按时间变化情况。本发明公开的以时距图的方法配置路口交通信号配时的方法，配置配时方案时只需通过鼠标拖拉的方式调配相序配时长度、相位差,通过双击鼠标增加交叉路口的时段。通过调配相位长度，改变周期使得上下行的平均速度达到实际需求，此相邻路口可实现协调的控制，其界面简洁直观，便于操作。 三、计算题 1、已知10),()(<<=a n u a n x n ,求)(n x 的Z 变换及收敛域。 （10分） 解：∑∑∞ =-∞ -∞=-= = )()(n n n n n n z a z n u a z X 1 111 )(-∞=--== ∑ az z a n n ||||a z > 2、设)()(n u a n x n = )1()()(1--=-n u ab n u b n h n n 求 )()()(n h n x n y *=。（10分） 解：[]a z z n x z X -=? =)()(， ||||a z > []b z a z b z a b z z n h z H --=---= ?=)()(， ||||b z > b z z z H z X z Y -= =)()()( ， |||| b z > 其z 反变换为 [])()()()()(1n u b z Y n h n x n y n =?=*=- 3、写出图中流图的系统函数。(10分) 解：2 1)(--++=cz bz a z H 2 1124132)(----++= z z z z H ４、利用共轭对称性，可以用一次DFT 运算来计算两个实数序列的DFT ，因而可以减少计算量。设都是N 点实数序列，试用一次DFT 来计算它们各自的DFT ： [])()(11k X n x DFT = []) ()(22k X n x DFT =（10分）。 解:先利用这两个序列构成一个复序列，即 )()()(21n jx n x n w += 即 [][])()()()(21n jx n x DFT k W n w DFT +== []()[]n x jDFT n x DFT 21)(+= )()(21k jX k X += 又[])(Re )(1n w n x = 得 [])(})({Re )(1k W n w DFT k X ep == [] )())(()(2 1*k R k N W k W N N -+= 同样 [])(1 })({Im )(2k W j n w DFT k X op == [] )())(()(21*k R k N W k W j N N --= 所以用DFT 求出)(k W 后，再按以上公式即可求得)(1k X 与)(2k X 。 5、已知滤波器的单位脉冲响应为)(9.0)(5n R n h n =求出系统函数，并画出其直接型 结构。（10分） 解： ｘ（ｎ） 1-z 1-z 1-z 1-z １ 9.0 2 9.0 3 9.0 4 9.0 ｙ（ｎ） ６、略。 ７、设模拟滤波器的系统函数为 31 11342)(2+-+=++=s s s s s H a 试利用冲激响应不变法，设计IIR 数字滤波器。（10分） 解 T T e z T e z T z H 31111)(-------=微弱信号检测技术练习思考题DOC
配置路口交通信号配时的方法
数字信号处理习题及答案
相关主题
文本预览