基于DSP的前馈式自适应有源低频噪声控制系统设计

本文阐述了前馈式有源噪声控制系统原理及FxLMS算法。设计了一种基于DSP的前馈式自适应有源低频噪声控制系统,采用LMS算法实现次级通路辨识,采用FxLMS算法实现自适应有源噪声控制。实验结果表明,对于频率为300Hz的低频噪声,能够取得14dB左右的降噪量。     

一种自适应逆控制管道有源消声系统及其实现

在前馈有源噪声控制中，由于次级通道传递函数往往是非最小相位系统，直接使用传统的FXLMS算法时，导致系统的性能下降。提出一种基于NMP逆控制的自适应前馈有源噪声控制FXLMS算法，在电机、风机、通风管道系统上进行实时ANC实验，结果表明较传统的前馈FXLMS算法ANC系统消声性能有明显的改进。     

基于非最小相位系统自适应逆控制的有源消声研究

前馈有源噪声控制(active noise control，ANC)方法可在较宽的频带有效。在前馈有源噪声控制中，直接使用传统的FXLMS算法时，由于次级通道传递函数往往是非最小相位系统(non—minimum phase，NMP)，导致系统的性能下降。本文提出一种基于NMP逆控制的自适应前馈有源噪声控制FXLMS算法，用带宽随机噪声信号作为噪声源进行仿真实验研究，在一通风管道上进行了实时ANC实验，结果表明较传统的FXLMS算法有明显的改进。     

一种改进的变步长LMS自适应滤波算法及其仿真

在分析传统的定步长最小均方(LMS)算法、变步长LMS算法的基础上,通过建立误差信号与步长因子之间的新的非线性映射关系,提出新的改进型变步长LMS自适应算法.通过MATLAB仿真分析,证明了该算法具有较好的收敛速度和较小的稳态误差以及较好的时变系统跟踪能力.     

一种不需要次级通道建模的有源噪声控制算法

对有源噪声控制的研究,绝大部分都是建立在次级通道已知的基础上,或者通过在线或离线辨识来建模次级通道,通过分析滤波-XLMS（FXLMS）算法收敛的几何特性实现有源噪声的无模型控制。子带技术是将信号通过不同频带的滤波器,把信号分解到不同频带的子带中,对各子带信号分别进行相应的处理,并减少处理时间。将两者相结合,运用子带技术,采用过采样无延迟子带结构消除单频噪声、窄带噪声以及宽带噪声,降噪效果明显。相比传统的XLMS滤波算法,该算法降低了运算量,且实现结构简单。     

基于状态方程的Fx-RLS主动噪声控制方法北大核心CSCD

研究了滤波算法中次级通路测量及建模误差对系统稳定性的影响,提出一种改进的滤波递归最小二乘算法。该算法采用随机游动模型为控制器状态方程提供先验信息,用以提高系统的鲁棒性。为了分析算法性能,利用Abelian积分和Price’s定理,得到算法在高斯输入条件下的均值差分方程,并由此得到算法均值收敛条件,为算法设计提供理论指导。数值模拟发现,基于状态方程的FxRLS(S-FxRLS)算法收敛速度比传统滤波最小均方算法提高了约60%;稳定性方面,当采用正则化技术的鲁棒方法开始发散时,改进算法仍可收敛。最后实验测量证明,提出算法的单频降噪量可达30 dB。     

降采样稀疏FIR次级通道有源降噪研究

针对有源噪声控制中线性长时延次级通道系数多导致计算量大的问题,提出了基于降采样稀疏FIR次级通道模型的有源降噪方法。该方法采用降采样技术解决了一定硬件能力下长时延次级通道辨识时的系数不收敛问题;采用稀疏FIR次级通道系数表征完整次级通道系数,有效减少了单次迭代的算法计算量,同时给出了基于和表征函数的稀疏阈值选取方法。仿真和管道有源降噪系统实验验证了文中方法可有效减少计算量,提高收敛速度,该方法可解决一定硬件资源下长时延次级通道系统降噪问题,具有较好的实用性。     

误差非线性函数的变步长FxLMS算法研究

滤波-x最小均方(Filtered-x Least Mean Square,FxLMS)算法是主动噪声控制的经典算法,其存在收敛速度与稳态误差不可兼得的问题,解决方法之一是采用变步长FxLMS算法.总结了现有的基于误差非线性函数的变步长模型,并将其应用于FxLMS算法以改善算法性能.用三种常见的噪声作为参考输入信号进行...     

多通道自适应有源噪声控制研究

对多通道滤波-X LMS和滤波-U LMS算法进行了研究。统一滤波-X LMS和滤波-U LMS算法的计算公式并进行了仿真。设计多通道自适应有源噪声控制系统,利用滤波-X LMS算法进行封闭环境的噪声控制实验。将此系统应用于公交车的噪声控制,取得良好的降噪效果。     

频率选择性滤波最小均方算法的研究

采用基于频率选择性滤波最小均方算法对车内噪声主动控制策略进行研究,并在Matlab/Simulink环境中对该算法进行单频噪声信号的自适应抵消仿真分析,结果表明,噪声信号抵消效果明显。     

柴油机间歇性排气噪声自适应有源前馈控制的DSP仿真

分析了柴油机排气噪声的特征，利用自适应有源前馈系统对噪声进行控制；对间歇性噪声的控制进行了建模分析；对柴油机的排气噪声进行了有源消声的初步设计；参考柴油机实际工况，利用高速信号处理芯片TMS320F2812进行了编程及调试；通过实测数据和DSP仿真实验验证了所采用方法的有效性。     

多通道FULMS自适应前馈振动控制算法分析与验证

摘要：柔性结构振动主动控制的核心问题之一是控制策略与方法,针对FXLMS自适应滤波前馈振动控制方法参考信号不易选取问题,给出一种多通道FULMS自适应滤波前馈振动控制方法;首先进行控制器结构的分析与构建,概括描述和推导了多通道FULMS控制算法过程;为验证所分析算法的可行性和优越性,基于MATLAB软件包进行仿真分析,并与FXLMS算法分别进行单通道和多通道控制效果对比,分析结果表明多通道控制优于单通道控制,FULMS算法优于FXLMS算法。在此基础上,以航天器柔性帆板结构为理想模拟对象,构建压电机敏柔性板结构和测控系统进行实际算法控制实验;实验过程与验证结果表明,采用的FULMS控制器设计方法与控制算法是有效可行的,并具有较快的收敛速度和较好的控制效果。     

机动车车室内复合主动噪声控制系统的设计

本文在系统研究主动噪声控制技术和机动车辆内噪声来源的基础上,提出利用复合主动噪声控制思想,改善机动车辆室内噪声环境的方案及其算法实现。具体地说,就是利用反馈主动噪声控制系统,抵消低频噪声对车室内的总噪声辐射;利用前馈主动噪声控制系统,抵消发动机噪声的基频分量及其多次谐波分量。分析表明：该方案具有较好的除噪效果和较高的实用价值。     

基于自适应有源噪声控制的噪声防护头盔

隧道施工噪声多为宽频带混合型噪声，声源多、距离近、声级高兼有振动存在等一系列特点，而且隧道内的各种声响都是在同一个封闭的环形坑道中产生或消失的。施工人员就处在听觉暴露受损的强噪声之下，这些无规则的、杂乱的噪声给施工者造成很大的危害。自适应有源噪声控制技术作为一项新技术，可以有效地解决固定参数的有源噪声控制在处理具有时变性、输入信号或声场不稳定等噪声时存在的不足。可以用环境误差信号来控制自适应滤波器参数，自动跟踪环境的变化并自动调节自适应滤波器参数，从而保证有源降噪系统具有优化的性能，在噪声控制上引起人们的极大重视。根据以上情况，文章把自适应有源噪声控制技术应用到隧道施工噪声控制中去，在理论上提出和设计了一种隧道施工中对个体受主进行噪声防护的头盔。     

基于改进量子遗传算法的有源噪声控制方法

提出了一种基于改进量子遗传算法的格型IIR滤波器结构的有源噪声控制方法——改进的量子遗传算法（IQGA）。其核心是在对量子门更新过程进行改进的基础上，引入群体灾变和自适应搜索网格的策略。IQGA不仅收敛速度快，还可以改变基本遗传算法（GA）的局部搜索能力，克服基本遗传算法存在的未成熟收敛问题。仿真结果表明，该算法可以有效地实现噪声控制。     

基于实验室重现噪声的高速列车车厢主动降噪实验研究

为降低高速列车运行时的车厢内低频噪声,研究了车厢内大范围区域的噪声主动控制问题.针对高速列车运行实测噪声频谱与目标降噪区域尺寸(1.8 m×2.5 m×1.3 m),设计48通道的前馈主动控制系统.按照比较匀称的排列方式,次级声源布放在车厢内除底部的其余5个面上,误差点分布在目标区域.通过测量各声学路径传递函数,离线计...     

热电厂控制室低频噪声治理实例

根据控制室噪声治理实例的结果,提出控制室噪声控制和治理的原则、方法和设计方向。通过对主要噪声源分布、构成情况和控制室隔声效果的测定结果,采用成熟的噪声治理技术(减振、隔声与吸声综合措施),使低频噪声环境获得有效治理。检测表明,治理后的环境噪声下降了19dB(SPL),在125Hz峰点处下降26dB。在控制生产性噪声上已取得较好效果,改善了职工的工作环境。针对电厂车间内磨煤机是主要噪声源,其平均噪声强度均大于95dBA的问题,应根据车间噪声水平、场地等情况正确运用建筑声学合理设计,才能有效的提高控制室防护水平。     

Low frequency noise reduction using stiff light composite panels

The experiment presented in this paper is to investigate and analyze the noise reduction at low frequency using stiff light composite panels. Since these composite panels are made of lightweight and stiff materials, this actuation strategy will enable the creation of composite panels for duct noise control without using traditional heavy structural mass. The results suggest that the mass-spring resonance absorption in the case of a comparatively stiff thick panel with a thin flexible plate is more efficient with minimum weight, when subjected to low-frequency (<500 Hz). The efficiency of the panel absorber depends on the mass of the thin flexible plate and the stiffness of the panel.     

汽车车内噪声主动控制变步长NFB-LMS算法

为规避最小均方（Least Mean Square,LMS）算法不能同时提高收敛速度和降低稳态误差的固有缺陷,以及已有变步长LMS算法存在收敛速度慢和稳态误差估计精度差的问题,文中提出了一种基于变步长归一化频域块（Normalized Frequency-domain Block,NFB） LMS算法的汽车车内噪声主动控制方法。为了比较,应用传统的LMS算法、基于反正切函数的变步长LMS算法和变步长NFB-LMS算法分别进行实测汽车车内噪声的主动控制。结果表明,与其他两个算法相比,变步长NFB-LMS算法的收敛速度提高了70%以上,稳态误差减小了90%以上。变步长NFB-LMS算法在处理车内噪声信号时具有很高的效率,为进行汽车车内噪声主动控制提供了一种新方法。