基于dsp的前馈式自适应有源低频噪声控制系统设计

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于DSP的前馈式自适应有源低频噪声控制系统设计　　摘要：本文阐述了前馈式有源噪声控制系统原理及FxLMS算法。设计了一种基于DSP的前馈式自适应有源低频噪声控制系统，采用LMS算法实现次级通路辨识，采用FxLMS算法实现自适应有源噪声控制。实验结果表明，对于频率为300Hz的低频噪声，能够取得14dB左右的降噪量。　　关键词：

2、前馈结构；FxLMS；低频噪声控制；DSP　　中图分类号：TN912文献标志码：A　　Abstract：Theprincipleofthefeed-forwardactivenoisecontrolsystemandtheFxLMSalgorithmarepresented.Afeed-forwardadaptiveactivelow-frequencynoisecontrolsystembasedonDSPisdesigned.Thesecondarypathidentificationisreali

3、zedbyLMSalgorithm，andtheadaptiveactivenoisecontrolisrealizedbyFxLMSalgorithm.Theexperimentalresultsshowthatthenoisereductionofabout14dBcanbeachievedforthelowfrequencynoiseof300Hz.　　Keywords：feed-forward；FxLMS；low-frequencynoisecontrol；DSP　　0引言为了充分发挥“教学点数

4、字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　噪声危害日益严重，已成为世界各国都十分关注的环境问题。为了获得较好的降噪效果，通常采用无源噪声控制方法，比如吸声、隔声、使用消声器等，这些传统方法对中高频噪声控制

5、效果较好，但对低频噪声控制效果甚微。有源噪声控制技术提供了一种处理低频噪声的有效解决方法，这种技术既能降低低频噪声又不至于系统增重过大。目前，有源噪声控制系统主要有前馈和反馈两种结构，前者能够获得参考信号，系统降噪量、稳定性相对后者较好。　　1系统模型和算法　　前馈式系统模型　　前馈式系统基本结构如图1所示，其中：　　p为初级信号。　　x为参考信号。　　y为次级信号。　　e为误差信号。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，

6、对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　系统工作过程：噪声源产生初级信号，参考传感器收到后生成参考信号x，并作用到控制器的输入端。控制器根据一定算法求出次级信号y，次级信号通过功率放大环节驱动次级声源。次级声源产生的次级声波和初级声波同时作用到误差传感器，由误差传感器叠加后生成误差信号e。误差信号被

7、送到控制器中，控制器算法通过不断地调节权系数进而改变次级信号的振幅和相位，以减小误差，这个过程会持续到满足预置控制目标为止。前馈系统存在次级声反馈通路，它影响系统的稳定性，由于可以通过合理布放参考传感器来避免声反馈影响，因此，为了简化问题，可以将声反馈通路忽略。　　FxLMS算法分析　　FxLMS算法是自适应有源噪声控制中最常见的算法。如图2所示，其中：　　p是噪声源产生的初级噪声信号。　　p是参考噪声信号。　　d是误差传感器接收到的噪声信号。　　y是滤波器输出的反噪声信号。　　s是次级声源发出的反噪声

8、信号。　　e是误差信号。　　W是控制器传递函数。　　Hr、Hp、Hs分别是参考通路传递函数、初级通路传递函数、次级通路传递函数，他们的脉冲响应分别是hr、hp、hs。　　参考信号与初级信号的关系为：　　x=p*hr　　次级信号为：　　y=x*w　　其中，w�楹嵯�FIR滤波器权系数。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育