前馈型窄带主动噪声控制系统性能提高的方法
前馈型窄带主动噪声控制系统性能提高的方法。它涉及主动噪声控制领域，它针对含次级通道在线辨识的前馈型窄带主动噪声控制系统中由非声学传感器获得的参考信号频率与目标噪声真实频率存在失调情形，以及次级通道在线辨识而引入的辅助噪声严重阻碍了系统残余噪声能量的降低。它的控制系统包括频率补偿子系统、信号合成子系统和次级通道在线辨识子系统；频率补偿子系统包括二阶自回归模块和最小均方算法模块，频率补偿子系统将调整后的第i个频率通道的参考信号的余弦分量和正弦分量传送给信号合成子系统。它在频率失调达到5.0％以上仍然能够有效抑制目标噪声，以及稳态时系统残余噪声能量降至理想水平，使得控制系统性能得到进一步提高以及更贴近实用。
发明专利
CN201010296429.1
2010-09-29
CN101976560A
2011-02-16
G10K11/178(2006.01)I
哈尔滨工业大学
孙金玮;刘剑;肖业贵;魏国
150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109
岳泉清
黑龙江;23
前馈型窄带主动噪声控制系统性能提高的方法，其特征在于前馈型窄带主动噪声控制系统包括频率补偿子系统(1)、信号合成子系统(2)和次级通道在线辨识子系统(3)；信号合成子系统(2)，用于将频率补偿子系统(1)发出的信号进行合成，产生抑制目标噪声所需的次级噪声源信号；次级通道在线辨识子系统(3)是以在线的方式，随着窄带主动噪声控制系统的运行，用于在抑制噪声的同时，完成次级通道的辨识；频率补偿子系统(1)包括二阶自回归模块(11)和最小均方算法模块(12)，对第i个频率通道的参考信号的余弦分量和正弦分量采用同一个调整参数ci(n)进行调整；第i个频率通道的参考信号的余弦分量和正弦分量通过二阶自回归模块(11)调整计算得到： <mrow> <msub> <mi>x</mi> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <msub> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>x</mi> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>x</mi> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>≥</mo> <mn>2</mn> <mo>;</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>0</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>cos</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>ω</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>0</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <msub> <mi>b</mi> <mi>i</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <msub> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>x</mi> <msub> <mi>b</mi> <mi>i</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>x</mi> <msub> <mi>b</mi> <mi>i</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>≥</mo> <mn>2</mn> </mrow> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <msub> <mi>b</mi> <mi>i</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>0</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <msub> <mi>b</mi> <mi>i</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>sin</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>ω</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>0</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>ci(0)＝?2cos(ωi(0))；上述公式中，ωi(0)是利用非声学传感器所获得的同步信号，根据同步信号与噪声频率的线性关系计算得到的噪声中第i个频率成分的初始频率值；调整参数ci(n)由最小均方算法模块(12)进行实时调整计算，具体过程为：最小均方算法模块(12)接收信号合成子系统(2)的滤波参考信号和以及前馈型窄带主动噪声控制系统的系统残余噪声e(n)；再通过最小均方算法模块(12)更新参数ci(n)，所述参数ci(n)的更新公式为： <mrow> <msub> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>μ</mi> <msub> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </msub> </msub> <mi>e</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>a</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mover> <mi>b</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> <msub> <mi>b</mi> <mi>i</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>其中，为表示序列的符号；频率补偿子系统(1)将调整后的第i个频率通道的参考信号的余弦分量和正弦分量传送给信号合成子系统(2)。FDA0000027401410000011.tif,FDA0000027401410000012.tif,FDA0000027401410000013.tif,FDA0000027401410000014.tif,FDA00000274014100000111.tif,FDA00000274014100000112.tif,FDA00000274014100000115.tif,FDA00000274014100000116.tif,FDA0000027401410000021.tif,FDA0000027401410000022.tif