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虚拟仪器环境下前馈自适应噪声主动控制方法研究

袁明  
【摘要】:随着工业发展,噪声干扰成为一个越来越突出的问题。减小和抑制噪声在军事和民用上都有巨大的价值。噪声主动控制技术是近年来研究的一个热点问题,它克服了传统被动降噪技术带来的设备庞大、笨重、造价高、主要对高频噪声有降噪效果而对低频噪声无效等诸多缺点,能够对低频噪声起到很好的控制效果,目前已经展现出了巨大的应用价值。 本文以信号处理中的自适应滤波理论为基础,详细研究了噪声主动控制的系统构成、基本原理和算法。在国内首次使用虚拟仪器领域最成功的开发平台─LabVIEW开发出噪声主动控制的常用算法,用于噪声主动控制的算法仿真及进一步开发。 本文对FX-LMS算法及其性能指标进行了详细的研究,同时给出了改进算法,用于改善FX-LMS算法的不足。作者还推导了能够用于双通道的主动降噪的FX-LMS算法,用LabVIEW搭建该算法进行仿真,得出仿真结果。此外,使用近些年来较为流行的小波变换,将其与自适应滤波理论相结合,并应用到噪声主动控制领域,使得降噪控制效果更加显著。 鉴于噪声主动控制只在误差传感器附近形成有源静区的缺点,作者将虚拟传声器理论引入到噪声主动控制中,进一步扩大了噪声主动控制的应用范围。最后,作者结合噪声主动控制的自适应算法和现有设备,分析了以LabVIEW为开发平台进行噪声主动控制物理实现所需要考虑的一些问题,并根据现有设备,进行了一些噪声主动控制的验证性实验,取得了较好的效果。


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