一种窄带主动噪声控制系统频率失调补偿方法的实现

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1、硕士学位论文一种窄带主动噪声控制系统频率失调补偿方法的实现IMPLEMENTATIONOFANARROWBANDACTIVENOISECONTROLSYSTEMFREQUENCYMISMATCHCOMPENSATIONMETHOD马飞哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TN535学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文一种窄带主动噪声控制系统频率失调补偿方法的实现硕士研究生：马飞导师：孙金玮教授申请学位：工学硕士学科：自动化测试与控制系所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2015年6

2、月28日授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN535U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringIMPLEMENTATIONOFANARROWBANDACTIVENOISECONTROLSYSTEMFREQUENCYMISMATCHCOMPENSATIONMETHODCandidate：FeiMaSupervisor：Prof.JinweiSunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpe

3、ciality：InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：Dept.ofAutomaticTestandControlDateofDefence：June28th,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要主动噪声控制，作为被动噪声控制的一种有力补充，是一种行之有效的消除低频噪声信号的方法。根据目标噪声信号的频谱的不同，主动噪声控制可以分为两个大的方向：宽带主动控制和窄带主

4、动控制。二者对应的初级噪声的频谱分别为连续的和离散的。本文研究的内容针对窄带主动控制，旨在提出一种解决频率失调问题的方法。窄带主动控制需要采用非声学传感器，如速度计、加速度计，测量噪声源，如风机，旋转机械等的工作频率，然而非声学传感器由于温湿度变化、老化等原因往往无法提供准确的噪声源的频率。这就产生了频率失调的问题。仿真和实验显示，频率失调将会严重影响窄带主动噪声控制的消噪声性能甚至使其完全失去消噪作用。本文提出一种基于自回归模型的频率失调补偿方案，并将本方案和现有的频率失调解决方法进行比较，仿真和实验证明了本方法的有效性。文

5、章的主要内容如下：(一)详细介绍了主动噪声控制系统的基本原理，控制结构和控制算法。(二)通过分析窄带主动噪声控制系统的工作流程指出目前存在的在线次级通道在线估计、频率失调、管道非线性三大问题。介绍了目前频率失调的两种解决方案：基于迭代最小方差失调响应频谱估计法的频率失调补偿方法和基于自回归频率追踪的频率失调补偿方法，并分析了二者的优缺点。(三)提出基于自回归频率估计的频率失调补偿方法，并阐明了新方法与上述方法的异同。详细描述了新方法的程序的构造和DSP实验平台的搭建。(四)通过仿真和实验比较新方法和经典方法的差异，指出新方法更

6、适合非平稳的频率失调补偿。对实验过程中出现的非线性问题作解释。关键词：主动噪声控制；频率失调；滤波最小均方算法1哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAsacomplementtopassivenoisecontrol,activenoisecontrolmethodiseffectiveinsuppressinglowfrequencynoise.Therearetwomaindirectionsofactivenoisecontrol:thebroadbandandthenarrowband,whosetarget

7、noisefrequencyspectrumarecontinuousanddiscrete,respectively.Herewemainlycoverthenarrowbandactivenoisecontrolsystem,aimingtodevelopamethodtodealwiththeproblemoffrequencymismatch.Thenarrowbandactivenoisesystemsemployanon-acousticsensor,suchasvoltmetersandaccelerometer

8、,tomeasurethefrequencycomponentsoftheprimarynoise.However,duetotemperaturechangesandaging,etc.,themeasuredfrequenciesmaynotnecessarilyrefl