多通道有源噪声控制快速算法及实现

摘要

自适应滤波算法是有源噪声控制实现的前提条件。在许多情况下，需要多个次级声源和误差传感器来扩大降噪空间，提高降噪量，这样的系统就是多通道系统，在实际中多通道有源噪声控制系统被广泛采用。但是，在实际应用中发现，随着通道数的增加，自适应算法的运算量将大幅增加，给多通道有源噪声控制系统的实时实现带来严重困难，因此，快速算法的研究就十分重要。本论文对周期局部迭代快速算法、随机局部迭代算法、带策略选择快速算法及相应的收敛性能进行深入地研究，并讨论各种快速算法在具体实现时对系统他的影响。 首先，系统地研究了滤波-x LMS算法，给出该算法的实现步骤，统计出算法运算量，分析影响算法收敛性能的因素，并讨论了多通道有源噪声控制系统中次级通路建模问题。 随后研究三种快速算法：周期局部迭代算法、随机局部迭代算法和带策略选择算法。分别讨论了这三种算法的计算量和收敛性能。为了研究不同局部迭代方式对算法性能的影响，论文给出周期局部迭代算法、随机局部迭代算法和带策略选择算法的实现原理，其中随机局部迭代又分为两种情况(平均分布和正态分布)，并编制了基于DSP汇编语言的快速算法软件。仿真结果表明：在相同系统参数和局部迭代常数条件下，连续局部迭代算法与平均分布随机局部迭代算法具有相同的收敛性能，而对正态分布随机迭代算法情况就复杂的多。 最后，深入研究了多通道有源噪声控制系统具体实现时，数字信号处理器和外围电路器件的选取准则，并且以实际环境中存在的两利，空调噪声(室内机和室外压缩机噪声)为例，对它们进行有源控制仿真。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2自适应有源噪声控制

1.3自适应滤波算法

1.4国内外发展现状和选题意义

1.5论文的主要研究内容

第二章自适应有源噪声控制及快速算法

2.1自适应滤波原理

2.2滤波-x LMS算法及性能分析

2.3多通道滤波-x LMS算法及运算量统计

2.3.1多通道滤波-x LMS算法

2.3.2多通道滤波-x LMS算法运算量统计

2.3.3滤波-x LMS算法有源噪声控制仿真

2.4多通道局部迭代快速算法

2.4.1多通道周期局部迭代算法

2.4.2多通道随机局部迭代算法

2.4.3多通道带策略选择局部迭代算法

2.5本章小结

第三章有源噪声控制系统的硬件实现与软件编程

3.1有源噪声控制系统

3.2外围电路

3.3数字信号处理器的选取

3.3.1 TMS320F206性能介绍

3.3.2有源控制软件开发流程

3.4软件设计与调试

3.5本章小结

第四章多通道有源控制快速算法的实现

4.1概述

4.2通路建模

4.3周期局部迭代算法

4.4随机局部迭代算法

4.4.1平均分布随机局部迭代算法

4.4.2正态分布随机局部迭代算法

4.5多通道带策略选择局部迭代算法

4.6本章小结

第五章对实际环境噪声的有源控制

5.1概述

5.2用快速算法对实际环境噪声进行控制

5.2.1基于周期局部迭代算法的有源噪声控制

5.2.2基于随机分布局部迭代算法的有源噪声控制

5.2.3基于正态分布随机局部迭代算法的有源噪声控制

5.2.4基于带策略选择局部迭代算法的有源噪声控制

5.3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

附录1 FxLMS算法程序

附录2周期局部迭代算法程序

附录3带策略选择局部迭代程序

发表论文情况

致 谢