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多通道有源噪声控制快速算法及实现

作　者: 孙利峰
导　师: 陈克安
学　校: 西北工业大学
专　业: 水声工程
关键词: 有源噪声控制 快速算法 硬件实现
分类号: TB53
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 212次
引　用: 3次
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内容摘要


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和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种空调噪声(室内机和室外压缩机噪声)为例，对它们进行有源控制仿真。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-13
  1.1 引言  8-9
  1.2 自适应有源噪声控制  9-11
  1.3 自适应滤波算法  11
  1.4 国内外发展现状和选题意义  11
  1.5 论文的主要研究内容  11-13
第二章 自适应有源噪声控制及快速算法  13-25
  2.1 自适应滤波原理  13-15
  2.2 滤波-x LMS算法及性能分析  15-17
  2.3 多通道滤波-x LMS算法及运算量统计  17-20
    2.3.1 多通道滤波-x LMS算法  17-18
    2.3.2 多通道滤波-x LMS算法运算量统计  18-19
    2.3.3 滤波-x LMS算法有源噪声控制仿真  19-20
  2.4 多通道局部迭代快速算法  20-23
    2.4.1 多通道周期局部迭代算法  20-22
    2.4.2 多通道随机局部迭代算法  22-23
    2.4.3 多通道带策略选择局部迭代算法  23
  2.5 本章小结  23-25
第三章 有源噪声控制系统的硬件实现与软件编程  25-31
  3.1 有源噪声控制系统  25-26
  3.2 外围电路  26-27
  3.3 数字信号处理器的选取  27-29
    3.3.1 TMS320F206性能介绍  28-29
    3.3.2 有源控制软件开发流程  29
  3.4 软件设计与调试  29-30
  3.5 本章小结  30-31
第四章 多通道有源控制快速算法的实现  31-43
  4.1 概述  31
  4.2 通路建模  31-33
  4.3 周期局部迭代算法  33-36
  4.4 随机局部迭代算法  36-40
    4.4.1 平均分布随机局部迭代算法  37-38
    4.4.2 正态分布随机局部迭代算法  38-40
  4.5 多通道带策略选择局部迭代算法  40-41
  4.6 本章小结  41-43
第五章 对实际环境噪声的有源控制  43-49
  5.1 概述  43
  5.2 用快速算法对实际环境噪声进行控制  43-48
    5.2.1 基于周期局部迭代算法的有源噪声控制  44-45
    5.2.2 基于随机分布局部迭代算法的有源噪声控制  45-46
    5.2.3 基于正态分布随机局部迭代算法的有源噪声控制  46-47
    5.2.4 基于带策略选择局部迭代算法的有源噪声控制  47-48
  5.3 本章小结  48-49
第六章 全文总结  49-51
  6.1 论文工作总结  49-50
  6.2 进一步的研究工作  50-51
参考文献  51-54
附录1 FxLMS算法程序  54-55
附录2 周期局部迭代算法程序  55-57
附录3 带策略选择局部迭代程序  57-61
致谢  61-62

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 声学工程 > 振动、噪声及其控制
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