基于Simulink的COFDM系統(tǒng)仿真及編碼調(diào)制分析

1、cofdm系統(tǒng)仿真及其編碼調(diào)制分析課程名稱： 信息系統(tǒng)軟件設(shè)計與仿真 姓 名： xxx 學(xué) 號： 07072001xx 班 級 電子信息工程2007級1班指導(dǎo)老師： 陳俊江 摘 要：編碼正交頻分復(fù)用(cofdm)是第四代移動通信的核心技術(shù),它是實現(xiàn)寬帶無線通信和多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展的基礎(chǔ)。對cofdm 技術(shù)的基本原理，關(guān)鍵技術(shù)以及實現(xiàn)進行了研究，并且通過matlab 中的通信仿真系統(tǒng)simulink 對cofdm 系統(tǒng)進行了模擬和分析，直觀和形象地得到了ofdm 系統(tǒng)在時域和頻域的傳輸性能，得出的結(jié)果表明cofdm 系統(tǒng)可以明顯地表現(xiàn)出抗多徑效應(yīng)引起的頻率選擇性衰落和提高了頻譜利用率，這一特性使得它

2、能夠在高數(shù)據(jù)傳輸速率的無線信道中發(fā)揮優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：cofdm；simulink；子載波；串并轉(zhuǎn)換abstactcofdm is the key technology of the 4th generation mobile communication system. it is the foundationof implement of broadband wireless communication and multimedia technology. the principle andimplement of cofdm is researched in the paper. by the

3、 simulation and analysis of cofdm using thematlab tool simulink, we get the transmission performance of time and frequency domain visually. theresult indicates that cofdm can play an important role in anti frequency selective fading led bymultipath effect and improve frequency spectrum using .this s

4、pecial character makes it becomesuperior in the high data transmission rate wireless channel.keyword：cofdm；simulink；sub-carrier；string and parallel conversion1 引言cofdm（coded orthogonal frequency division multiplexing），既編碼正交頻分復(fù)用的簡稱，是目前世界最先進和最具發(fā)展?jié)摿Φ恼{(diào)制技術(shù)。其基本原理就是將高速數(shù)據(jù)流通過串并轉(zhuǎn)換，分配到傳輸速率較低的若干子信道中進行傳輸。編碼（c）是指

5、信道編碼采用編碼率可變的卷積編碼方式，以適應(yīng)不同重要性數(shù)據(jù)的保護要求；正交頻分（ofd）指使用大量的載波（副載波），它們有相等的頻率間隔，都是一個基本震蕩頻率的整數(shù)倍；復(fù)用（m）指多路數(shù)據(jù)源相互交織地分布在上述大量載波上，形成一個頻道。 上個世紀中期，人們提出了頻帶混疊的多載波通信方案，選擇相互之間正交的載波頻率作子載波，也就是我們所說的cofdm。這種“正交”表示的是載波頻率間精確的數(shù)學(xué)關(guān)系。按照這種設(shè)想，cofdm既能充分利用信道帶寬，也可以避免使用高速均衡和抗突發(fā)噪聲差錯。cofdm是一種特殊的多載波通信方案，單個用戶的信息流被串/并變換為多個低速率碼流，每個碼流都用一個子載波發(fā)送。co

6、fdm不用帶通濾波器來分隔子載波，而是通過快速傅立葉變換（fft）來選用那些即便混疊也能夠保持正交的波形。 cofdm技術(shù)屬于多載波調(diào)制（multicarriermodulation，mcm）技術(shù)。有些文獻上將ofdm和mcm混用，實際上不夠嚴密。mcm與cofdm常用于無線信道，它們的區(qū)別在于：cofdm技術(shù)特指將信道劃分成正交的子信道，頻道利用率高；而mcm，可以是更多種信道劃分方法。 cofdm技術(shù)的推出其實是為了提高載波的頻譜利用率，或者是為了改進對多載波的調(diào)制，它的特點是各子載波相互正交，使擴頻調(diào)制后的頻譜可以相互重疊，從而減小了子載波間的相互干擾。cofdm每個載波所使用的調(diào)制方法

7、可以不同。各個載波能夠根據(jù)信道狀況的不同選擇不同的調(diào)制方式，比如bpsk、qpsk、8psk、16qam、64qam等等，以頻譜利用率和誤碼率之間的最佳平衡為原則。cofdm技術(shù)使用了自適應(yīng)調(diào)制，根據(jù)信道條件的好壞來選擇不同的調(diào)制方式。cofdm還采用了功率控制和自適應(yīng)調(diào)制相協(xié)調(diào)工作方式。信道好的時候，發(fā)射功率不變，可以增強調(diào)制方式（如64qam），或者在低調(diào)制方式（如qpsk）時降低發(fā)射功率。 cofdm技術(shù)是hpa聯(lián)盟（homeplug powerline alliance）工業(yè)規(guī)范的基礎(chǔ)，它采用一種不連續(xù)的多音調(diào)技術(shù)，將被稱為載波的不同頻率中的大量信號合并成單一的信號，從而完成信號傳送。

8、由于這種技術(shù)具有在雜波干擾下傳送信號的能力，因此常常會被利用在容易受外界干擾或者抵抗外界干擾能力較差的傳輸介質(zhì)中。2 cofdm 基本原理cofdm 的基本原理是將高速的數(shù)據(jù)流分解為多路并行的低速數(shù)據(jù)流，在多個載波上同時進行傳輸。對于低速并行的子載波而言，由于符號周期展寬，多徑效應(yīng)造成的時延擴展相對變小。當(dāng)每個ofdm 符號中插入一定的保護時間后，碼間干擾幾乎就可以忽略。cofdm 符號通帶信號可以表示為：(1)其中di表示第i路的基帶復(fù)數(shù)據(jù)信號，n是子載波數(shù)目，t表示符號周期，fc 是載波中心頻率。cofdm 信號的基帶形式為：(2)為了使這n 路子信道信號在接收時能夠完全分離，要求它們滿足

9、正交條件。在碼元持續(xù)時間t 內(nèi)任意兩個子載波都正交的條件是：(3)根據(jù)上式利用三角公式得到：(4)整理得到：( fk + fi)t = m 和 ( fk fi)t = n，其中m,n 為整數(shù)即 fk = (m+ n) / 2t 和fi = (m n) / 2t(5)即子載波頻率要求：fk = k / 2t 和f min =1/t (6)這樣上面的ofdm 信號即可以保證任意兩個子載波的正交性。根據(jù)已學(xué)的知識，我們知道由于多徑信道的時延擴展會引起碼間干擾(isi)，為了消除碼間干擾，需要在ofdm 的每個符號中插入保護時間，只要保護時間大于多徑時延擴展，則一個符號的多徑分量不會干擾相鄰符號。保護

10、時間內(nèi)可以完全不發(fā)送信號。但此時由于多徑效應(yīng)的影響，子載波可能不能保持相互正交，從而引入了子載波間干擾(ici) 。為了減小 ici，ofdm 符號可以在保護時間內(nèi)發(fā)送循環(huán)擴展信號，稱為循環(huán)前綴(cp)。循環(huán)前綴是將ofdm 符號尾部的信號搬移到頭部構(gòu)成的。這樣可以保證有時延的ofdm 信號在fft 積分周期內(nèi)總是具有整倍數(shù)周期。因此只要多徑延時小于保護時間，就不會造成載波間干擾，從而保證傳輸?shù)目煽啃浴? cofdm 系統(tǒng)模型設(shè)計與仿真在ofdm系統(tǒng)設(shè)計過程中要確定許多關(guān)鍵參數(shù)：子載波的數(shù)目，保護時間，符號周期，載波間隔，載波的調(diào)制方式，前向糾錯編碼的選擇。其中三個主要的系統(tǒng)要求：系統(tǒng)帶寬、業(yè)

11、務(wù)數(shù)據(jù)速率以及多徑時延擴展，包括時延擴展的均方根和最大值。按照這三個系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計步驟可以分為三步：1.確定保護時間2.確定符號周期3.在3db系統(tǒng)帶寬范圍內(nèi)，決定子載波的數(shù)目。下圖是完整的ofdm系統(tǒng)收發(fā)傳輸模型：上半部分是發(fā)射鏈路，下半部分是接收鏈路：4 cofdm 基于simulink的仿真cofdm 在simulink 中的仿真參數(shù)參數(shù)bernoulli generator采樣時間：1.8182e-6s每幀采樣數(shù)：44rs encoder類型：二進制rs碼碼字長：15信息位長度：11調(diào)制類型：qam元數(shù)：4、16、64頻偏：/4增益：1/0.75ofdm 調(diào)制，加循環(huán)前綴64 個子載波瑞

12、利信道多普勒頻移：200hz采樣時間：8e-5/180 sawgnes/n0：28db信號功率3.3471e-5符號周期：80e-6s誤碼表1接收延遲：22輸出數(shù)據(jù)：port誤碼表2接收延遲：30輸出數(shù)據(jù)：port示波器時間范圍：3.0e-4軸數(shù)：2頻譜儀緩存數(shù)：90 緩存交疊：0fft 長度：1024 平均數(shù)：16星座圖每符號取樣：1偏置：0顯示點：100新跡：50模擬配置結(jié)束時間：1 s解決器：ode45類型：變步長cofdm系統(tǒng)模塊圖中，各模塊的具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)及參數(shù)解釋如下表所示probability of a zero: 0.5initial seed: 9364248sample ti

13、me: 16e-5 / 44 / 2sample per frame: 44n: 15k:11output buffer size: 60qpsk mapping 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖input type: bitconstellation ordering: grayphase offset: pi / 4gain: 1 / 0.75training 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖generator polynomial: 1 0 0 0 0 1 1initial states: 0 0 0 0 0 1sample time: 16e-5 / 2 / 31sample per frame: 31m-ary number:

14、 2ofdm modulator 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖indices to output: 1:15,16:30number of input: 3number of input: 2pad signal at: endpad along: columns and rowsspecified number of output rows: 64input type: matrixindex mode: one-basedrows: 16:64,1:15twiddle factor computation: table lookupinput type: matrixindex mode: one-base

15、drows: 39:64,1:64training insertion 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖select: columnsindices to output: 1,2number of input: 2output signal: frame-basedp/ s 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖initial conditions: 0output: real and imagemaximum doppler shift: 50sample time: 8e-5 / 180delay vector: 0 3e-6gain vector: 0 -8initial seed: 936497248initial seed: 329

16、65mode: signal to noise ratio ( es / no )es / no : 28input signal power: 30 / ( 5.5e5 * 11 / 15 * 2.4 ) * 1.08symbol period: 80e-6s/ p 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖output buffer size: 180output: real and imagetraining separation 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖indices to output: 91:180,1:90number of input: 2ofdm demodulator 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖input type: matrixin

17、dex mode: one-basedrows: 27:90twiddle factor computation: table lookupinput type: matrixindex mode: one-basedrows: 50:64,1:16output signal: frame-basedselect: columnsindices to output: 1,2channel estimator內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖step time: 16e-5 / 2sample time: 16e-5 / 2generator polynomial: 1 0 0 0 0 1 1initial state

18、s: 0 0 0 0 0 1sample time: 16e-5 / 2 / 31sample per frame: 31m-ary number: 2function: reciprocaloutput data type mode: same as first inputround integer calculations toward: flooroutput signal: frame-basednumber of input: 2output signal: frame-basedfunction: reciprocaloutput data type mode: same as f

19、irst inputround integer calculations toward: flooroutput signal: frame-basedchannel compensation 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖input type: matrixindex mode: one-basedrows: 1:15,17:31number of input: 2output signal: frame-basedremove zero 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖input type: matrixindex mode: one-basedrows: 1:15,17:31qpsk demapping 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖gain: 0

20、.75input type: bitconstellation ordering: grayphase offset: pi / 4function: roundn: 15k:11ser calculation內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖input type: bitconstellation ordering: grayphase offset: pi / 4receive delay:22 before rs encoder30 after rs encoderbuffer size: 90buffer overlap: 0window type: hannfft length: 1024number of

21、 spectral averages: 16frequency range: -fs / 2 fs / 2samples per symbol: 1point displayed: 100new point per display: 504 cofdm 系統(tǒng)仿真結(jié)果整個系統(tǒng)的流程為：產(chǎn)生二進制數(shù)據(jù) 經(jīng)過 rs 編碼 調(diào)制 cofdm 系統(tǒng)基帶信號調(diào)制并加入循環(huán)前綴 插入保護間隔 并/ 串變換 多徑瑞利衰落信道 高斯信道 串/ 并變換 刪除保護間隔 cofdm 系統(tǒng)基帶信號解調(diào)并刪除循環(huán)前綴 進行信道估計 進行信道補償 0刪除 解調(diào) rs 譯碼 誤碼率計算在本課程設(shè)計中，通過仿真論證了cofdm

22、 系統(tǒng)抗多徑干擾的性能，我主要分析添加rs編碼和調(diào)制對系統(tǒng)性能的影響。采用上述系統(tǒng)仿真，設(shè)置仿真時間為1s，用示波器觀察 cofdm基帶信號波形圖，如下圖所示：發(fā)射器輸出的 cofdm基帶信號波形（圖形上方是實部波形，下方是虛部波形）接收器輸出的cofdm基帶信號波形（圖形上方是實部波形，下方是虛部波形）為了驗證仿真結(jié)果的正確性，使用頻譜儀畫出了 cofdm 信號的歸一化功率譜圖如下圖所示：發(fā)射器（左）和接收器（右）輸出信號功率譜（瑞利信道多普勒頻偏為200hz）cofdm 符號的功率譜密度為個子載波上信號的功率譜密度之和對上式分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)增大時，內(nèi)幅頻特性會更加平坦，邊緣會更加陡峭，因此能逼

23、近理想的低通濾波器。我們將此結(jié)論與實驗系統(tǒng)仿真觀察到的現(xiàn)象進行進行比較，發(fā)現(xiàn)這與所得歸一化功率密度譜圖吻合。由此可以判斷建立的仿真系統(tǒng)是正確的。將誤碼率分析模塊放大后的圖如下（多普勒頻偏為200hz）：當(dāng)我們將瑞利信道的多普勒頻偏設(shè)置為100hz時，編碼后與未經(jīng)編碼后的誤碼率如下圖所示：從圖中我們可以看到，當(dāng)瑞利信道多普勒頻移為100hz時，整個cofdm系統(tǒng)的誤碼率比多普勒頻移為200hz時的要小。同理可仿真出對瑞利信道多普勒頻偏為500hz時系統(tǒng)誤碼率情況如下圖所示：顯然，當(dāng)多普勒頻偏為500hz時，系統(tǒng)的誤碼率更大，由此可得結(jié)論：在相同條件下，瑞利信道多普勒頻偏越大，整個系統(tǒng)的誤碼率越大

24、。在采用4qam的的cofdm仿真系統(tǒng)中，設(shè)置瑞利信道的多普勒頻偏為200hz，設(shè)置仿真時間為1秒，采用rs編碼后收到108個錯誤碼元，誤碼率為為0.0003927，不經(jīng)過編碼則有671個錯誤碼元，誤碼率為0.001789，經(jīng)過比較可知，編碼后的誤碼率僅為未經(jīng)編碼的誤碼率的0.1610。由特殊推導(dǎo)出一般，分析其他不同瑞利信道多普勒頻偏時的誤碼率情況，發(fā)現(xiàn)不管多普勒頻偏如何，經(jīng)過編碼后的誤碼率要低于不經(jīng)編碼的誤碼率。經(jīng)過rs編碼的系統(tǒng)誤碼率情況100hz200hz500hz錯誤碼元個數(shù)231081503snr（誤碼率）8.364e-50.00039270.005465未經(jīng)過rs編碼的系統(tǒng)誤碼率情

25、況100hz200hz500hz錯誤碼元個數(shù)3136712988snr（誤碼率）0.00083470.0017890.007968由以上分析可知，加入 rs編碼對系統(tǒng)的抗誤碼性能有著極大地改善，同時，當(dāng)瑞利信道多普勒頻偏較大時，系統(tǒng)的誤碼性比較高，使用rs編碼并不能很好的改善系統(tǒng)的抗誤碼性能。rs編碼對不同高斯白噪聲信噪比系統(tǒng)的改進(仿真時間設(shè)置為0.5秒)信噪比誤碼率（經(jīng)過rs編碼）誤碼率（未經(jīng)rs編碼）錯誤碼元個數(shù)（經(jīng)過rs編碼）錯誤碼元個數(shù)（未經(jīng)rs編碼）42 db4.364e-50.000293365540 db4.364e-50.00030465738 db4.364e-50.000

26、346766536 db5.091e-50.000477534 db7.273e-50.0004373108232 db5.091e-50.000490779230 db8e-50.0006561112328 db7.727e-50.00091731217226 db0.00010910.0012911524224 db0.00019640.0019412736422 db0.00039270.0028325453120 db0.0011560.00429315980518 db0.0025960.006603357123816 db0.0057930.01047791196314 db0.0

27、10510.015841445297012 db0.019160.024942635467710 db0.033640.03845462672098 db0.057570.059887916112306 db0.09260.0912912730171204 db0.13720.13518860253202 db0.19580.192326930360500 db0.26870.26183695049080使用m文件和已測的實驗數(shù)據(jù)，可以繪出rs編碼與未經(jīng)rs編碼誤碼率比較圖，這樣可以直觀地看出它們的區(qū)別：從直接畫出的誤碼率圖可看出，由于誤碼率的值比較小，畫出的兩條線接近重合，很難看出區(qū)別，故轉(zhuǎn)

28、化成分貝圖進行比較，畫出的圖如下圖所示：將誤碼率轉(zhuǎn)換成分貝的誤碼率圖對以上不同高斯白噪聲信噪比系統(tǒng)的改進所得到的數(shù)據(jù)表格表格可知，總的來說高斯白噪聲信噪比越高，系統(tǒng)的抗誤碼性越高，這與理論知識相吻合。當(dāng)信噪比低于一定值時，誤碼率相當(dāng)大，增加rs編碼并不能改善系統(tǒng)的性能，反而增加了設(shè)備的復(fù)雜度，增加成本，所以盡量不要在信噪比很低的情況下傳輸數(shù)據(jù)。隨著信噪比的提高，系統(tǒng)的誤碼率下降很快，加上rs編碼后抗誤碼性能更好。由已測的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)高斯白噪聲的信噪比超過36 db時，rs編碼基本上不再提高系統(tǒng)的抗誤碼能力，因此當(dāng)高斯白噪聲的信噪比比較高時，可以考慮不使用rs編碼模塊，這樣可降低通信設(shè)備的復(fù)

29、雜度，同時還可以節(jié)省成本。目前除了使用rs編碼外，目前較好的編碼方式還有卷積編碼、 tcm 編碼、 ldpc 編碼等。其中 ldpc 編碼在衰落信道中的優(yōu)良性能，將更大程度上提高 cofdm 系統(tǒng)的差錯性能，是目前學(xué)術(shù)界非常熱門的一個課題。5 cofdm 系統(tǒng)中不同調(diào)制方式的分析比較cofdm系統(tǒng)仿真可以采用多種調(diào)制方式，在本課程設(shè)計中分析了4qam、16qam、64qam調(diào)制方式。qam是適用于 cofdm 系統(tǒng)中的一種調(diào)制方式。 qam （quadrature amplitude modulation，正交幅度調(diào)制），是用兩路獨立的基帶信號對兩個相互正交的同頻載波進行抑制載波雙邊帶調(diào)幅，利

30、用這種已調(diào)信號的頻譜在同一帶寬內(nèi)的正交性，實現(xiàn)兩路并行的數(shù)字信息的傳輸?shù)臄?shù)字信號調(diào)制方式。該調(diào)制方式通常有二進制qam（4-qam）、四進制qam（16-qam）、八進制qam（64-qam）等。qam是一種矢量調(diào)制，將輸入比特先映射到一個復(fù)平面（星座）上，形成復(fù)數(shù)調(diào)制符號，然后將符號的i、q分量（對應(yīng)復(fù)平面的實部和虛部，也就是水平和垂直方向）采用幅度調(diào)制，分別對應(yīng)調(diào)制在相互正交（時域正交）的兩個載波（和）上。這樣與幅度調(diào)制（am）相比，其頻譜利用率將提高1倍。qam是幅度、相位聯(lián)合調(diào)制的技術(shù)，它同時利用了載波的幅度和相位來傳遞信息比特，因此在最小距離相同的條件下可實現(xiàn)更高的頻帶利用率，qam

31、最高已達到1024-qam。樣點數(shù)目越多，其傳輸效率越高。例如具有16個樣點的16-qam信號，每個樣點表示一種矢量狀態(tài)，16-qam有16態(tài)，每4位二進制數(shù)規(guī)定了16態(tài)中的一種狀態(tài)，16-qam中規(guī)定了16種載波和相位的組合，16-qam的每個符號和周期傳送4比特。下面分析各種調(diào)制方式的模型及仿真數(shù)據(jù)采用4qam調(diào)制的cofdm系統(tǒng)采用4qam調(diào)制的cofdm系統(tǒng)的輸出編碼映射圖采用16qam調(diào)制的cofdm系統(tǒng)采用16qam調(diào)制的cofdm系統(tǒng)的輸出編碼映射圖采用64qam調(diào)制的cofdm系統(tǒng)采用64qam調(diào)制的cofdm系統(tǒng)的輸出編碼映射圖設(shè)置瑞利信道多普勒頻偏為100hz、高斯白噪聲信

32、噪比為30db時cofdm調(diào)制系統(tǒng)仿真結(jié)果的參數(shù)4qam16qam64qam錯誤碼元個數(shù)2287451503snr（誤碼率）0.0006080.0039730.005465根據(jù)以上分析比較的4qam、16qam、64qam的系統(tǒng)仿真模型以及仿真系統(tǒng)的輸出編碼映射圖可知，在相同條件下，4qam的抗誤碼性能最好，16qam次之，64qam最差，這也驗證了通信系統(tǒng)的有效性與可靠性不可兼得的定理。4qam一個碼元可以傳輸兩個比特的信息，16qam一個碼元可以傳輸四個比特的信息，64qam的一個碼元可以傳輸6個比特的信息，從有效性的角度來看，64qam的最好，16qam的次之，4qam最差。在實際應(yīng)用中

33、，我們應(yīng)考慮各方面因素選擇調(diào)制方式。 6 課程設(shè)計總結(jié)以及改進方法由于之前對cofdm系統(tǒng)的了解比較少，時間比較緊張，我做這個課程設(shè)計有一定的難度，做出來后感覺并不是很令人滿意?；〞r間最多的上網(wǎng)查找可用的資料，并對資料的內(nèi)容進行消化吸收。對cofdm系統(tǒng)有一定的了解后，我借助別人已經(jīng)搭好的系統(tǒng)模塊并稍微修改了一下。關(guān)于分析部分，我主要是分析了rs編碼對整個cofdm通信系統(tǒng)的作用以及影響，以及采用不同的調(diào)制方式時系統(tǒng)抗誤碼性能的變化。從設(shè)計仿真的結(jié)果來看，rs編碼可以提高cofdm系統(tǒng)的抗誤碼性能，4qam調(diào)制的抗誤碼性能要比16qam和64qam要好。當(dāng)然，任何事物都具有兩面性，有優(yōu)點也有缺

34、點。rs編碼并不是任何情況都可以大大提高系統(tǒng)性能，同時rs編碼會增加通信系統(tǒng)的復(fù)雜度，增加成本。4qam調(diào)制雖然有較好的抗誤碼性能，但這是以犧牲帶寬為代價的，我們知道，頻譜資源是非常寶貴的，不能亂浪費。因此，我們在搭建cofdm系統(tǒng)時，必須綜合各種因素考慮，要考慮成本、可用頻譜、技術(shù)實現(xiàn)難度等等因素后選擇一個合適的搭建方案。原文已完。下文為附加文檔，如不需要，下載后可以編輯刪除，謝謝！施工組織設(shè)計本施工組織設(shè)計是本著“一流的質(zhì)量、一流的工期、科學(xué)管理”來進行編制的。編制時，我公司技術(shù)發(fā)展部、質(zhì)檢科以及項目部經(jīng)過精心研究、合理組織、充分利用先進工藝，特制定本施工組織設(shè)計。一、 工程概況：西夏建材

35、城生活區(qū)27#、30#住宅樓位于銀川市新市區(qū)，橡膠廠對面。本工程由寧夏燕寶房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)，銀川市規(guī)劃建筑設(shè)計院設(shè)計。本工程耐火等級二級，屋面防水等級三級，地震防烈度為8度，設(shè)計使用年限50年。本工程建筑面積:27#樓3824.75m2;30#樓3824.75 m2。室內(nèi)地坪0.00以絕對標(biāo)高1110.5 m為準，總長27#樓47.28m；30#樓47.28 m?？倢?7#樓14.26m；30#樓14.26 m。設(shè)計室外地坪至檐口高度18.6 00m，呈長方形布置，東西向，三個單元。本工程設(shè)計屋面為坡屋面防水采用防水涂料。外墻水泥砂漿抹面，外刷淺灰色墻漆。內(nèi)墻面除衛(wèi)生間200300瓷磚，

36、高到頂外，其余均水泥砂槳罩面，刮二遍膩子；樓梯間內(nèi)墻采用50厚膠粉聚苯顆粒保溫。地面除衛(wèi)生間200200防滑地磚，樓梯間50厚細石砼1：1水泥砂漿壓光外，其余均采用50厚豆石砼毛地面。樓梯間單元門采用樓宇對講門，臥室門、衛(wèi)生間門采用木門，進戶門采用保溫防盜門。本工程窗均采用塑鋼單框雙玻窗，開啟窗均加紗扇。本工程設(shè)計為節(jié)能型住宅，外墻均貼保溫板。本工程設(shè)計為磚混結(jié)構(gòu)，共六層。基礎(chǔ)采用c30鋼筋砼條形基礎(chǔ)，上砌mu30毛石基礎(chǔ)，砂漿采用m10水泥砂漿。一、二、三、四層墻體采用m10混合砂漿砌筑mu15多孔磚；五層以上采用m7.5混合砂漿砌筑mu15多孔磚。本工程結(jié)構(gòu)中使用主要材料：鋼材：i級鋼，i

37、i級鋼；砼：基礎(chǔ)墊層c10，基礎(chǔ)底板、地圈梁、基礎(chǔ)構(gòu)造柱均采用c30，其余均c20。本工程設(shè)計給水管采用ppr塑料管，熱熔連接；排水管采用upvc硬聚氯乙烯管，粘接；給水管道安裝除立管及安裝ic卡水表的管段明設(shè)計外，其余均暗設(shè)。本工程設(shè)計采暖為鋼制高頻焊翅片管散熱器。本工程設(shè)計照明電源采用bv2.5銅芯線，插座電源等采用bv4銅芯線；除客廳為吸頂燈外，其余均采用座燈。二、 施工部署及進度計劃1、工期安排本工程合同計劃開工日期：2004年8月21日，竣工日期：2005年7月10日，合同工期315天。計劃2004年9月15日前完成基礎(chǔ)工程，2004年12月30日完成主體結(jié)構(gòu)工程，2005年6月20

38、日完成裝修工種，安裝工程穿插進行，于2005年7月1日前完成。具體進度計劃詳見附圖1（施工進度計劃）。2、施工順序基礎(chǔ)工程工程定位線（驗線）挖坑釬探（驗坑）砂礫墊層的施工基礎(chǔ)砼墊層刷環(huán)保瀝青 基礎(chǔ)放線（預(yù)檢）砼條形基礎(chǔ)刷環(huán)保瀝青 毛石基礎(chǔ)的砌筑構(gòu)造柱砼地圈梁地溝回填工。結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)定位放線（預(yù)檢）構(gòu)造柱鋼筋綁扎、定位（隱檢）磚墻砌筑（50cm線找平、預(yù)檢）柱梁、頂板支模（預(yù)檢）梁板鋼筋綁扎（隱檢、開盤申請）砼澆筑下一層結(jié)構(gòu)定位放線重復(fù)上述施工工序直至頂。內(nèi)裝修工程門窗框安裝室內(nèi)墻面抹灰樓地面門窗安裝、油漆五金安裝、內(nèi)部清理通水通電、竣工。外裝修工程外裝修工程遵循先上后下原則，屋面工程（包括煙道

39、、透氣孔、壓頂、找平層）結(jié)束后，進行大面積裝飾，塑鋼門窗在裝修中逐步插入。三、 施工準備1、 現(xiàn)場道路本工程北靠北京西路，南臨規(guī)劃道路，交通較為方便。場內(nèi)道路采用級配砂石鋪墊，壓路機壓。2、 機械準備設(shè)2臺攪拌機，2臺水泵?，F(xiàn)場設(shè)鋼筋切斷機1臺，調(diào)直機1臺，電焊機2臺，1臺對焊機?，F(xiàn)場設(shè)木工鋸，木工刨各1臺?；靥钇陂g設(shè)打夯機2臺。現(xiàn)場設(shè)塔吊2臺。3、施工用電施工用電已由建設(shè)單位引入現(xiàn)場；根據(jù)工程特點，設(shè)總配電箱1個，塔吊、攪抖站、攪拌機、切斷機、調(diào)直機、對焊機、木工棚、樓層用電、生活區(qū)各配置配電箱1個；電源均采用三相五線制；各分支均采用鋼管埋地；各種機械均設(shè)置接零、接地保護。具體配電箱位置詳見

40、總施工平面圖。3、 施工用水施工用水采用深井水自來水，并砌筑一蓄水池進行蓄水。樓層用水采用鋼管焊接給水管，每層留一出水口；給水管不置蓄水池內(nèi)，由潛水泵進行送水。4、 生活用水生活用水采用自來水。5、 勞動力安排結(jié)構(gòu)期間：瓦工40人；鋼筋工15人；木工15人；放線工2人；材料1人；機工4人；電工2人；水暖工2人；架子工8人；電焊工2人；壯工20人。裝修期間抹灰工60人；木工4人；油工8人；電工6人；水暖工10人。四、主要施工方法1、施工測量放線施工測量基本要求a、西夏建材城生活區(qū)17#、30#住宅樓定位依據(jù)：西夏建材城生活區(qū)工程總體規(guī)劃圖，北京路、規(guī)劃道路永久性定位b、根據(jù)工程特點及建筑工程施工

41、測量規(guī)程dbi012195，4、3、2條，此工程設(shè)置精度等級為二級，測角中誤差12，邊長相對誤差1/15000。c、根據(jù)施工組織設(shè)計中進度控制測量工作進度，明確對工程服務(wù)，對工程進度負責(zé)的工作目的。工程定位a、根據(jù)工程特點，平面布置和定位原則，設(shè)置一橫一縱兩條主控線即27#樓：（a）軸線和（1）軸線；30#樓：（a）軸線和（1）軸線。根據(jù)主軸線設(shè)置兩條次軸線即27#樓：（h）軸線和（27）軸線；30#樓：（h）軸線和（27）軸線。 b、主、次控軸線定位時均布置引樁，引樁采用木樁，后砌一水泥砂漿磚墩；并將軸線標(biāo)注在四周永久性建筑物或構(gòu)造物上，施測完成后報建設(shè)單位、監(jiān)理單位確認后另以妥善保護。c、

42、控軸線沿結(jié)構(gòu)逐層彈在墻上，用以控制樓層定位。d、水準點：建設(shè)單位給定準點，建筑物0.00相當(dāng)于絕對標(biāo)高1110.500m?；A(chǔ)測量a、在開挖前，基坑根據(jù)平面布置，軸線控制樁為基準定出基坑長、寬度，作為拉小線的依據(jù)；根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，條基外側(cè)1100mm為砂礫墊層邊，考慮放坡，撒上白灰線，進行開挖。b、在墊層上進行基礎(chǔ)定位放線前，以建筑物平面控制線為準，校測建筑物軸線控制樁無誤后，再用經(jīng)緯儀以正倒鏡挑直法直接投測各軸線。c、標(biāo)高由水準點引測至坑底。結(jié)構(gòu)施工測量a、首層放線驗收后，主控軸一引至外墻立面上，作為以上務(wù)層主軸線豎身高以測的基準。b、施工層放線時，應(yīng)在結(jié)構(gòu)平面上校投測軸線，閉合后再測設(shè)細部尺

43、寸和邊線。c、標(biāo)高豎向傳遞設(shè)置3個標(biāo)高點，以其平均點引測水平線折平時，盡量將水準儀安置在測點范圍內(nèi)中心位置，進行測設(shè)。2、基坑開挖本工種設(shè)計地基換工，夯填砂礫墊層1100mm；根據(jù)此特點，采用機械大開挖，留200mm厚進行挖工、鏟平。開挖時，根據(jù)現(xiàn)場實際土質(zhì)，按規(guī)范要求1:0.33放坡，反鏟挖掘機挖土。開挖出的土，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，盡量留足需用的好土，多余土方挖出，避免二次搬運。人工開挖時，由技術(shù)員抄平好水平控制小木樁，用方鏟鏟平。挖掘機挖土應(yīng)該從上而下施工，禁止采用挖空底腳的操作方法。機械挖土,先發(fā)出信號，挖土的時候，挖掘機操作范圍內(nèi)，不許進行其他工作，裝土的時候，任何人都不能停留在裝土車上

44、。3、砌筑工程材料磚：mu15多孔磚，毛石基礎(chǔ)采用mu30毛石。砂漿：0.00以下采用m10水泥砂漿，一、二、三、四層采用m10混合砂漿，五層以上采用m7.5混合砂漿。砌筑要求a、開工前由工長對所管轄班組下發(fā)技術(shù)交底。b、砌筑前應(yīng)提前澆水濕潤磚塊，水率保持在1015。c、砌筑采用滿鋪滿擠“三一砌筑法“，要求灰漿飽滿，灰縫812mm。d、外墻轉(zhuǎn)角處應(yīng)同時砌筑，內(nèi)外墻交接處必須留斜槎，槎子長度不小于墻體高度的2/3，槎子必須平直、通順。e、隔墻與墻不同時砌筑又不留成斜槎時可于墻中引出陽槎或在墻的灰縫中預(yù)埋拉結(jié)筋，每道不少于2根。f、接槎時必須將表面清理干凈，澆水濕潤，填實砂漿，保持灰縫平直。g、磚

45、墻按圖紙要求每50mm設(shè)置26鋼筋與構(gòu)造柱拉結(jié)，具體要求見結(jié)構(gòu)總說明。h、施工時需留置臨時洞口，其側(cè)邊離交接處的墻面不少于500mm，頂部設(shè)邊梁。4、鋼筋工程凡進場鋼筋須具備材質(zhì)證明，原材料須取樣試驗，經(jīng)復(fù)試合格后方可使用。鋼筋綁扎前應(yīng)仔細對照圖紙進行翻樣，根據(jù)翻樣配料，施工前由工長對所管轄班組下發(fā)技術(shù)交底，準備施工工具，做好施工的準備工作。板中受力鋼筋搭接，i級鋼30d，ii級鋼40d，搭接位置：上部鋼筋在跨中1/3范圍內(nèi)，下部鋼筋在支座1/3范圍內(nèi)。鋼筋保護層：基礎(chǔ)40mm，柱、梁30mm，板20mm。保護層采用50mm50mm的水泥砂漿塊。板上部鋼筋用馬凳按梅花狀支起。所有鋼筋綁扎，須填

46、寫隱檢記錄，質(zhì)評資料及目檢記錄，驗收合格后方可進行下道工序。5、砼工程水泥進場后須做復(fù)試，經(jīng)復(fù)試合格后由試驗室下達配合比。施工中嚴格掌握各種材料的用量，并在攪拌機前進行標(biāo)識，注明每立方米、每盤用量。同時攪拌時，須車車進磅，做好記錄。 澆筑前，對模板內(nèi)雜物及油污、泥土清理干凈。投料順序：石子水泥砂子。本工程均采用插入式振搗器，一次澆筑厚度不宜超過振搗器作用部分長度的1.25倍，搗實砼的移動間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍。砼澆筑后1晝夜?jié)菜B(yǎng)護，養(yǎng)護期不少于7d，砼強度未達到1.2mpa之前不得上人作業(yè)。6、模板工程本工程模板采用鋼木混合模板。模板支搭的標(biāo)高、截面尺寸、平整度、垂直度應(yīng)達到質(zhì)

47、量驗收標(biāo)準，以滿足其鋼度，穩(wěn)定性要求。模板支撐應(yīng)牢固可靠，安裝進程中須有防傾覆的臨時固定措施。本工程選用851脫模劑，每拆除一次模板經(jīng)清理后涂刷脫模劑，再重新組裝，以保證砼的外觀質(zhì)量。6、 架子工程本工程采用雙排架子防護，外設(shè)立桿距墻2m，里皮距墻50cm，立桿間距1.5m，順?biāo)g距1.2m，間距不大于1m。 架子底部夯實，墊木板，綁掃地桿。為加強架子的穩(wěn)定性，每七根立桿間設(shè)十字蓋，斜桿與地面夾角60o。為防止腳平架外傾，與結(jié)構(gòu)采用鋼性拉接，拉接點間距附和“垂四平六“的原則。外防護架用閉目式安全網(wǎng)進行封閉，兩平網(wǎng)塔接和網(wǎng)下口必須綁孔緊密。結(jié)構(gòu)架子高出作業(yè)層1m，每步架子滿鋪腳手板，要求嚴密牢固

48、并嚴禁探頭板。7、 裝飾工程裝飾工程施工前，要組織質(zhì)監(jiān)部門、建設(shè)、設(shè)計、施工單位四方參加的主體結(jié)構(gòu)工程核驗收，對已完全體分部工程進行全面檢查、發(fā)現(xiàn)問題及時處理，清除隱患，并做好裝飾前材料、機具及技術(shù)準備工作。1、根據(jù)預(yù)算所需材料數(shù)量，提出材料進場日期，在不影響施工用料的原則下，盡量減少施工用地，按照供料計劃分期分批組織材料進場。2、將墻面找方垂直線，清理基層，然后沖筋，按照圖紙要求，分層找平垂直，陰陽角度方正，然后拉線作灰餅。底子灰應(yīng)粘結(jié)牢固，并用刮杠刮平，木抹子抹平。3、罩面應(yīng)均勻一致，并應(yīng)在終凝前刮平壓光，上三遍灰抹子。4、油漆、涂料施工：油漆工程施工時，施工環(huán)境應(yīng)清潔干凈，待抹灰、樓地面

49、工程全部完工后方可施工，油漆涂刷前被涂物的表面必須干燥、清潔，刷漆時要多刷多理不流墜，達到薄厚均勻，色調(diào)一致，表面光亮。墻面涂料基層要求現(xiàn)整，對縫隙微小孔洞，要用膩子找平，并用砂紙磨平。為了使顏色一致，應(yīng)使用同一配合比的涂料，使用時涂料攪勻，方可涂刷，接槎外留在陰陽角外必須保證涂層均勻一致表面不顯刷紋。8、 樓地面工程樓地面工程只作50厚豆石砼墊層。做墊層必須先沖筋后做墊層，其平整度要控制在4mm以內(nèi)，加強養(yǎng)護45天后，才能進行上層施工。10、層面工程1、屋面保溫層及找平層必須符合設(shè)計要求，防水采用防水卷材。2、做水泥砂漿找平層表面應(yīng)平整壓光，屋面與女兒墻交接處抹成r150mm圓角。3、本工程

50、屋面材料防水，專業(yè)性強，為保證質(zhì)量，我們請專業(yè)人員作防水層。4、原材料在使用前經(jīng)化驗合格后才能使用，不合格材料嚴禁使用。11、水、暖、電安裝工程管道安裝應(yīng)選用合格的產(chǎn)品，并按設(shè)計放線，坡度值及坡向應(yīng)符合圖紙和規(guī)范要求。水、暖安裝前做單項試壓，完畢后做通、閉水后試驗和打壓試驗，衛(wèi)生間閉水試驗不少于24小時。電預(yù)埋管路宜沿最近線路敷設(shè)，應(yīng)盡量減少彎曲，用線管的彎曲絲接套絲，折扁裂縫焊接，管口應(yīng)套絲用堵頭堵塞。油漆防腐等均符合圖紙各施工規(guī)范及質(zhì)量評定標(biāo)準。 燈具、插座、開關(guān)等器具安裝，其標(biāo)高位置應(yīng)符合設(shè)計要求，表面應(yīng)平直潔凈方正。燈具、插座、開關(guān)等器具必須選用合格產(chǎn)品，不合格產(chǎn)品嚴禁使用。做好各種絕

51、緣接地電阻的測試和系統(tǒng)調(diào)整記錄，檢查配線的組序一定要符合設(shè)計要求。五、預(yù)防質(zhì)量通病之措施本工程按優(yōu)質(zhì)工程進行管理與控制，其優(yōu)質(zhì)工程的目標(biāo)體系與創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程的保證措施在本工程施工組織設(shè)計中做了詳述。本措施不再述。創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程除對各分部、分項、工序工程施工中，精心操作，一絲不茍、高標(biāo)準嚴要求作業(yè)外，關(guān)鍵是防止質(zhì)量通病。為此，提出防止通病的作業(yè)措施如下：1、磚墻砌體組砌方法：、組砌方法：一順一丁組砌，由于這種方法有較多的丁磚，加強了在墻體厚度方向的連結(jié)，砌體的抗壓強度要高一些。、重視磚砌體水平灰縫的厚度不均與砂漿飽滿度：、水平灰縫不勻：規(guī)范規(guī)定磚砌體水平灰縫厚度與豎向灰縫寬度一般為10mm，但不應(yīng)小于8

52、mm，也不應(yīng)小于12mm。砂漿的作用：一是鋪平磚的砌筑表面，二是將塊體磚粘接成一個整體。規(guī)范中之所以有厚度和寬度要求，是由于灰縫過薄，使砌體產(chǎn)生不均勻受力，影響砌體隨載能力。如果灰縫過厚，由于砂漿抗壓強度低于壓的抗壓可度。在荷載作用下，會增大砂漿的橫向變形，降低砌體的強度。試驗研究表明，當(dāng)水平灰縫為12mm時，磚砌體的抗壓強度極限，僅為10mm厚時的7075，所以要保證水平灰縫厚度在812mm之間。怎樣確保水平灰縫的厚度呢？a、皮數(shù)桿上，一定將縫厚度標(biāo)明、標(biāo)準。b、砌磚時，一定要按皮數(shù)桿的分層掛線，將小線接緊，跟線鋪灰，跟線砌筑。c、砌漿所用之中砂，一定要過篩，將大于5mm的砂子篩掉。d、要選

53、磚，將過厚的磚剔掉。e、均勻鋪灰，務(wù)使鋪灰之厚度均勻一致。堅持“一塊磚、一鏟灰、一揉擠“的“三一“砌磚法“。砂漿必須滿鋪，確保砂漿飽滿度。規(guī)范規(guī)定：多孔磚砌體，水平灰縫的砂漿飽滿度不得低于80，這是因為，灰縫的飽滿度，對砌體的強度影響很大。比如：根據(jù)試驗研究，當(dāng)水平灰縫滿足80以上，豎縫飽滿度滿足60以上時，砌體強度較不飽滿時，要提高23倍，怎樣保證灰縫飽滿度呢？a、支持使用所述的“三一“砌磚法，即“一塊磚、一鏟灰、一揉擠“。b、水平縫用鋪漿法（鋪漿長度50cm）砌筑，豎縫用擠漿法砌筑，豎縫還要畏助以加漿法，以使豎向飽滿，絕不可用水沖灌漿法。c、砂漿使用時，如有淅水，須作二次拌合后再用。絕不可加水二次拌合。拌好的砂漿，須于3小時之內(nèi)使用完畢。d、不可以干磚砌筑。淋磚時，一般以15含水率為宜。（約磚塊四周浸水15mm左右）。注意砌磚時的拉結(jié)筋的留置方法：磚砌體的