體實(shí)施方式】一至六之一相同。
[0052]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至七之一不同的是:所述步驟四 中根據(jù)步驟三中測得的系統(tǒng)總體殘余誤差信號(hào)e(n)，得出殘余誤差分離子系統(tǒng)2分離出的 第i個(gè)頻率通道的殘余誤差信號(hào)ei( n)，具體過程為：
[0053]步驟三中測得的系統(tǒng)總體殘余誤差信號(hào)e(n)中含有q個(gè)頻率分量，利用正余弦參 考信號(hào)\ ，通過殘余誤差分離子系統(tǒng)2的離散傅里葉系數(shù)來 調(diào)整幅值與相位，從而將每個(gè)頻率的殘余誤差從系統(tǒng)總體殘余誤差e(n)中分離出來，為次 級噪聲信號(hào)y(n)合成子系統(tǒng)的離散傅里葉系數(shù)丨」的更新提供殘余誤差分離子 系統(tǒng)2分離出的第i個(gè)頻率通道的殘余誤差信號(hào) ei(n)，其通過下式計(jì)算得到：
[0054] et(?) = aCJ(n)xtli (n) + bc,{n)xb (n)
[0055] 其中，為誤差分離器輸出子系統(tǒng)的第i個(gè)余弦傅立葉系數(shù)分量，L⑷為誤 差分離器輸出子系統(tǒng)的第i個(gè)正弦傅立葉系數(shù)分量，氣辦)為正弦參考信號(hào)，氣(《)為余弦參 考信號(hào)。
[0056] 其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至七之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0057] 九:本實(shí)施方式與一至八之一不同的是:所述將殘余 誤差信號(hào)61(1〇帶入步驟二，得出步驟四，直至循環(huán)運(yùn)行完N次，N為大于等于1的任意正整 數(shù)，N為人為設(shè)置。
[0058] 其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至八之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0059] 十:本實(shí)施方式與一至九之一不同的是:所述殘余誤 差分咼子系統(tǒng)2的咼散傅里葉系數(shù)彳來調(diào)整幅值與相位，具體過程為：
[0060] 由泄漏最小均方算法(Leaky Least Mean Square，LLMS)模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整計(jì)算的 (即在代價(jià)函數(shù)中引入泄漏因子α，其代價(jià)函數(shù)具體為
具體更新公式為：
[0063] 式中，e(n)為整體殘余誤差，?)為正弦參考信號(hào)，為余弦參考信號(hào)，ai為 泄漏因子，K為殘余誤差分離子系統(tǒng)的步長，1 = 其取值范圍為(〇，1)，ξ為系統(tǒng)泄漏 系數(shù)。
[0064] 其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至九之一相同。
[0065] 實(shí)施例1
[0066] 為了考察本系統(tǒng)的性能，我們與傳統(tǒng)的窄帶主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真對比，這 里僅給出具有代表性的仿真結(jié)果，如下圖所示，給出了當(dāng)泄漏因子α = 0.12時(shí)，兩個(gè)系統(tǒng)的 均方殘余誤差仿真對比曲線(綠色線代表傳統(tǒng)的窄帶主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，紅色線代表本系 統(tǒng)）。在保證相同的穩(wěn)態(tài)誤差的前提下，可以發(fā)現(xiàn)本系統(tǒng)在500點(diǎn)處收斂，而傳統(tǒng)系統(tǒng)在1000 點(diǎn)以后收斂，新系統(tǒng)較傳統(tǒng)系統(tǒng)的收斂速度提升了近1倍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種快速穩(wěn)定收斂的完全并行窄帶主動(dòng)噪聲控制方法，其特征在于，一種快速穩(wěn)定 收斂的完全并行窄帶主動(dòng)噪聲控制方法具體是按照W下步驟進(jìn)行工作的： 步驟一、建立具有正弦特性的初級噪聲信號(hào)P(n); 步驟二、合成與步驟一中的初級噪聲信號(hào)P(n)幅值相等、相位相反的次級噪聲信號(hào)y (η)； 步驟Ξ、當(dāng)步驟一中的初級噪聲信號(hào)ρ(η)和步驟二中的次級噪聲信號(hào)y(n)相消W后， 通過麥克風(fēng)測得系統(tǒng)總體殘余誤差信號(hào)e(n); 步驟四、根據(jù)步驟Ξ中測得的系統(tǒng)總體殘余誤差信號(hào)e(n)，得出殘余誤差分離子系統(tǒng) 分離出的第i個(gè)頻率通道的殘余誤差信號(hào)ei(n)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種快速穩(wěn)定收斂的完全并行窄帶主動(dòng)噪聲控制方法，其特征 在于，所述P(n)初值為0，e(n)初值為0，ei(n)初值為0,其余所有變量的初值均賦值0。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種快速穩(wěn)定收斂的完全并行窄帶主動(dòng)噪聲控制方法，其特征 在于，所述步驟一中建立具有正弦特性的初級噪聲信號(hào)P(n)，具體過程為：其中，ω功第i個(gè)頻率，功頻率個(gè)數(shù)，i取值范圍為1 y ^ q;q為頻率個(gè)數(shù)，q的取值范圍 為正整數(shù)；如Α];?ι;為初級噪聲信號(hào)P(n)的離散傅里葉系數(shù)，曰1為第i個(gè)余弦分量的系數(shù)，bi 為第i個(gè)正弦分量的系數(shù)，vp(n)為均值為零、方差為的高斯白噪聲，η為算法迭代運(yùn)行的 點(diǎn)，η代表迭代運(yùn)算的時(shí)間點(diǎn)個(gè)數(shù)，取值為大于等于1的任意正整數(shù)；為表示方差數(shù)值大 小。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種快速穩(wěn)定收斂的完全并行窄帶主動(dòng)噪聲控制方法，其特征 在于，所述步驟二中合成與步驟一中的初級噪聲信號(hào)Ρ(η)幅值相等、相位相反的次級噪聲 信號(hào)y(n)，具體過程為： 首先，通過加速度計(jì)非聲學(xué)傳感器獲得初級噪聲信號(hào)的第i個(gè)頻率ω 1 (i = 1，2... q)， 然后，初級噪聲信號(hào)P (η)的第i個(gè)頻率ωι經(jīng)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生正余弦參考信號(hào) 為，樹(η)了，其中，.\ (")為正弦參考信號(hào)，馬,("）為余弦參考信號(hào)，Τ為周期； 通過次級噪聲信號(hào)y(n)合成子系統(tǒng)的離散傅里葉系數(shù)冷("Μ;,的);;'=,，調(diào)整正余弦參考 信號(hào)[x。,(η)而,,(崎了的幅值與相位，合成與初級噪聲信號(hào)ρ(η)幅值相等、相位相反的次級 噪聲信號(hào)y(n)，利用聲波的相消干設(shè)原理消除初級噪聲信號(hào)ρ(η)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述一種快速穩(wěn)定收斂的完全并行窄帶主動(dòng)噪聲控制方法，其特征 在于，所述次級噪聲信號(hào)y(n)通過下式給出：式中，'v" (") = cos(巧."）、A.(?)=sin(巧/?)，巧.(")，如為次級噪聲信號(hào)八!!）合成子系 統(tǒng)的離散傅里葉系數(shù)，馬(η)為第i個(gè)頻率的第η個(gè)時(shí)間點(diǎn)的余弦分量的系數(shù)，?,00為第i個(gè) 頻率的第η個(gè)時(shí)間點(diǎn)的正弦分量的系數(shù)，q為頻率個(gè)數(shù)，q取值范圍為正整數(shù)，yi(n)為第i路 輸出信號(hào)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種快速穩(wěn)定收斂的完全并行窄帶主動(dòng)噪聲控制方法，其特征 在于，所述次級噪聲信號(hào)7(11)合成子系統(tǒng)的離散傅里葉系數(shù)苗,〇〇,6〇〇-,，具體過程為： 殘余誤差分離子系統(tǒng)采用最小均方算法接收經(jīng)過次級通道過濾后的參考信號(hào) -電.*6>)了，W及步驟四中殘余誤差分離子系統(tǒng)分離出的第i個(gè)頻率通道的殘余誤差 信號(hào)ei(n);再通過最小均方算法模塊更新次級噪聲信號(hào)y(n)合成子系統(tǒng)的離散傅里葉系 數(shù)制/7) 乂 ("惜,，所述離散傅里葉系數(shù)的更新公式為：式中，μι為次級噪聲信號(hào)合成子系統(tǒng)1的步長； 正弦參考信號(hào)和的和余弦參考信號(hào)哨知)經(jīng)過次級通道估計(jì)濾波得到濾波參考信 號(hào)：式中，權(quán),}1。|為次級通道模型的自勺系數(shù)，Μ -1為次級通道模型階數(shù)，m為次級通道的 序號(hào)，取值范圍為0到M -1，x,,,(n)和\ (M)為一對正交的參考輸入信號(hào)，y叫和奇,(η)為經(jīng) 過次級通道過濾后的參考信號(hào)對，《。,為第m個(gè)次級通道的系數(shù)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述一種快速穩(wěn)定收斂的完全并行窄帶主動(dòng)噪聲控制方法，其特征 在于，所述步驟Ξ中當(dāng)步驟一中的初級噪聲信號(hào)P(n)和步驟二中產(chǎn)生的次級噪聲信號(hào)y(n) 相消W后，通過麥克風(fēng)測得系統(tǒng)總體殘余誤差信號(hào)e(n);具體過程為：其中，b.C)';為次級圍道S(z)的系數(shù)，M-1為S(z)的階數(shù)，Μ為正整數(shù);yp(n)為y(n條過 初級通道后的輸出信號(hào)，j為第j個(gè)濾波器循環(huán)變量，η的取值范圍為1含η含N，N為大于等于1 的任意正整數(shù)，j的取值范圍為次級通道的長度從0到M-I，sj為第j個(gè)次級通道系數(shù)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述一種快速穩(wěn)定收斂的完全并行窄帶主動(dòng)噪聲控制方法，其特征 在于，所述步驟四中根據(jù)步驟Ξ中測得的系統(tǒng)總體殘余誤差信號(hào)e(n)，得出殘余誤差分離 子系統(tǒng)分離出的第i個(gè)頻率通道的殘余誤差信號(hào)ei(n)，具體過程為： 步驟Ξ中測得的系統(tǒng)總體殘余誤差信號(hào)e(n)中含有q個(gè)頻率分量，利用正余弦參考信 號(hào)^。(《)，而>)了，通過殘余誤差分離子系統(tǒng)的離散傅里葉系數(shù)戰(zhàn),>)乂如勝1來調(diào)整 幅值與相位，從而將每個(gè)頻率的殘余誤差從系統(tǒng)總體殘余誤差e(n)中分離出來，為次級噪 聲信號(hào)y(n)合成子系統(tǒng)的離散傅里葉系數(shù)咕(/!)，6(/7化1|的更新提供殘余誤差分離子系統(tǒng) 分離出的第i個(gè)頻率通道的殘余誤差信號(hào)ei(n)，其通過下式計(jì)算得到：其中，餐.,.(《)為誤差分離器輸出子系統(tǒng)的第i個(gè)余弦傅立葉系數(shù)分量，4,(詩為誤差分離 器輸出子系統(tǒng)的第i個(gè)正弦傅立葉系數(shù)分量，-為正弦參考信號(hào)，\(H)為余弦參考信 號(hào)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述一種快速穩(wěn)定收斂的完全并行窄帶主動(dòng)噪聲控制方法，其特征 在于，所述將殘余誤差信號(hào)ei(n)帶入步驟二，得出步驟四，直至循環(huán)運(yùn)行完N次，N為大于等 于1的任意正整數(shù)，N為人為設(shè)置。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述一種快速穩(wěn)定收斂的完全并行窄帶主動(dòng)噪聲控制方法，其特征 在于，所述殘余誤差分離子系統(tǒng)的離散傅里葉系數(shù)傳,(《)，&,(?)賠來調(diào)整幅值與相位，具 體過程為： 由泄漏最小均方算法模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整計(jì)算的，具體更新公式為：式中，e(n)為整體殘余誤差，^。，批)為正弦參考信號(hào)，(η)為余弦參考信號(hào)，日1為泄漏 因子，We為殘余誤差分離子系統(tǒng)的步長，ξ = 1-μ6αι，其取值范圍為(0，1)，ξ為系統(tǒng)泄漏系數(shù)。
【專利摘要】一種快速穩(wěn)定收斂的完全并行窄帶主動(dòng)噪聲控制方法，本發(fā)明涉及快速穩(wěn)定收斂的完全并行窄帶主動(dòng)噪聲控制方法。本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有各頻率通道的主控制器系數(shù)卻仍由系統(tǒng)的整體殘余誤差進(jìn)行更新，導(dǎo)致各通道控制器之間相互影響，系統(tǒng)的收斂速度低的問題。具體過程為：一、建立具有正弦特性的初級噪聲信號(hào)p(n)；二、合成與一中的初級噪聲信號(hào)p(n)幅值相等、相位相反的次級噪聲信號(hào)y(n)；三、當(dāng)一中的初級噪聲信號(hào)p(n)和二中的次級噪聲信號(hào)y(n)相消以后，通過麥克風(fēng)測得系統(tǒng)總體殘余誤差信號(hào)e(n)；四、根據(jù)三中測得的系統(tǒng)總體殘余誤差信號(hào)e(n)，得出殘余誤差分離子系統(tǒng)分離出的第i個(gè)頻率通道的殘余誤差信號(hào)ei(n)。本發(fā)明應(yīng)用于噪聲處理領(lǐng)域。
【IPC分類】G10K11/178
【公開號(hào)】CN105575382
【申請?zhí)枴緾N201511018762
【發(fā)明人】黃博妍, 孫金瑋, 魏國, 肖葉貴, 溫良
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月29日