多通道自适应有源噪声控制快速算法研究

摘要

本文研究基于滤波-X LMS算法的多通道快速算法性能及实现。 首先，推导了单通道与多通道滤波-X LMS算法，归纳了算法的运算步骤，对算法的性能进行了简要的分析。结合自适应有源噪声控制器的 DSP 器件实现特点，总结出自适应有源噪声控制算法的运算量统计准则，并具体统计得到单通道与多通道滤波-X LMS算法的运算量，进而分析讨论算法中的滤波器长度和系统通道数等系统参数对算法运算量起到的影响作用。 接着，提出了自适应有源噪声控制快速算法的基本概念，详细讨论了快速算法的分类。以结构改进型和权系数快速迭代两大类快速算法为切入点，对快速算法的实现进行了深入研究。详细阐述了各种算法的基本实现原理和运算步骤，并对各快速算法的运算量进行了统计与比较。 重点研究了权系数局部迭代类滤波-X LMS算法，对静态权系数局部迭代策略的快速算法进行总结与发展，得到新的带选择性策略的权系数局部迭代快速算法。在多通道情况下，将选择性权系数局部迭代策略与快速抽取策略相结合，提出了一种十分有效的新多通道快速算法。 最后，运用本文研究的各种快速算法进行计算机仿真，获得相应的多通道自适应有源噪声控制结果，结合分析各算法的运算量与收敛性能给出各类快速算法的有效性验证与比较。可知所推出的新快速算法在算法运算量、收敛速度以及降噪量三方面之间表现出较好的平衡。在通道数较多的多通道有源噪声控制系统中，相较于其他快速算法，新算法给出了一种最优的实现方案。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表清单

第一章绪论

1.1研究背景与问题的提出

1.2自适应滤波与最小均方算法

1.2.1自适应滤波

1.2.2最小均方算法

1.3自适应有源噪声控制

1.3.1历史与发展

1.3.2国内外应用与研究现状

1.4论文的主要研究内容

第二章自适应有源噪声控制系统及滤波-X LMS算法

2.1概述

2.2自适应有源噪声前馈控制系统

2.3滤波-X LMS算法

2.3.1单通道滤波-X LMS算法

2.3.2多通道滤波-X LMS算法

2.4自适应有源噪声控制算法的运算量统计

2.5本章小结

第三章自适应有源噪声控制快速算法

3.1概述

3.2快速算法实现的不同思路

3.3基于结构改进型的快速算法

3.3.1伴随FXLMS算法

3.3.2快速抽取FXLMS算法

3.4不同结构改进型快速算法之间的比较

3.5本章小结

第四章基于权系数快速迭代的快速算法

4.1概述

4.2符号FXLMS算法

4.3权系数局部迭代算法

4.3.1静态策略权系数局部迭代FXLMS算法

4.3.2随机性策略权系数局部迭代FXLMS算法

4.4带选择性策略的权系数局部迭代算法

4.4.1选择性策略权系数局部迭代FXLMS算法

4.4.2 SORTLINE快速排序算法

4.5不同权系数局部迭代快速算法之间的比较

4.6本章小结

第五章基于快速算法的多通道自适应有源噪声控制

5.1概述

5.2单通道自适应有源噪声控制系统仿真

5.3多通道自适应有源噪声控制系统仿真

5.4本章小结

第六章全文总结

6.1论文工作总结

6.2进一步的研究工作

参考文献

在学攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢

附录有关的数学推导