主动噪声控制系统优化设计与其在DSP上的实现

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1、浙江工业大学硕士学位论文ANCCOFFDMADSPFIRFX—LMSICIIRLMSPNCRPEMSEMIPS符号说明ActiveNoiseControl主动噪声控制CommonObjectFileFormat公共目标文件格式DirectMemoryAccess直接访问存储器DiditalSignalProcessor数字信号处理器FiniteImpulseResponse有限冲激响应Filtered—XLeastMeanX滤波的最小均方SquareIntegratedCircuit集成电路InfiniteImpulseResponse无限冲激响应L

2、eastMeanSquare最小均方PassiveNoiseControl被动噪声控制RecuisivePredictionError均方误差MeanSquareError递推预报误差MillionInstructionsPerSec一每秒百万条指令ond注：在文中除非有特殊说明，一般情况下，公式里的大写字母都表示矢量，小写字母表示标量。浙江工业大学硕士学位论文主动噪声控制系统优化设计及其在DSP上的实现摘要伴随着世界工业的迅速发展，大量的噪声不断的产生，噪声污染己经成为公认的四大污染之一，在人们生活质量的提高以及对周围的生活环境的要求也越来越高的情

3、况下，噪声对人体伤害也越来越多，人们对噪声的抵消控制需求也显得越来越明显。因此对噪声控制的研究以及实现显得比较迫切。现如今，对噪声控制主要由主动噪声控制(ActiveNoiseControl—ANC)方法和被动噪声控制(PassiveNoiseControl—PNC)方法，本论文主要研究了主动噪声控制方法，该领域一直以来是噪声控制领域研究的热点。基本的原理是产生与源噪声幅度相同和相位相反的抵消噪声，与源噪声进行抵消。本论文详细推导了最小均方(LeastMeanSquare—LMS)白适应算法，并分析了该算法的性能和收敛条件。设计了一个基于x滤波的最小

4、均方(Filtered—XLeastMeanSquare—FX—LMS)自适应算法的ANC系统，根据实际的次级通道的频域特性，模拟了自适应滤波器的系数，进行了噪声控制的实验与仿真。同时提出了一种自适应步长的算法，有效的解决了步长的选择问题。搭建了系统的硬件平台，设计了一个基于管道的噪声控制系统。系统采用的核心芯片是数字信号处理器(DiditalSignalProcessor—DSP)芯片，成功配置了该芯片的时钟发生器、多通道缓存串口、内置集成12C总线以及音频芯片去驱动喇叭和麦克风的正常工作。根据系统的算法、开发环境以及硬件平台，设计了整体系统软件开

5、发的设计流程。通过大量的仿真实验以及实际声道特性的情况得出，基于FX—LMS算法的前馈ANC系统，能够有效的滤除中低频率的噪声，具有较好的性能，且该算法简单易于操作。关键词：主动噪声控制，自适应算法，FX—LMS，DSP，MATLAB，浙江工业大学硕士学位论文ACTIVENOISECONTROLSYSTEMDESIGNANDIMPLEMENTATIONoNDSPABSTRACTWiththedevelopmentoftheworldindustrial，varioustypesofnoisehasbeengenerated，suchthatnoise

6、pollutionhasbecomeoneofthefourmajorpollution．Noisecausesmoreharmtothehumanbody，thenoisereductionhasthenbecomemoreimportantandurgentNoisecontrolisdividedintoactivenoisecontrol(ANC)methodandpassivenoisecontrolmethod．Thisthesisstudiesactivenoisecontrolalgorithms，andthebasicprincip

7、leistOoffsetnoisewithasignalwhichhasthesameamplitudeandoppositephaseasthenoiseInthisthesis，theleastmeansquarebasedadaptivealgorithmisderivedandanalyzedintermsofperformanceandconvergenceconditions．AnANCsystemisdesigned，whichisbasedontheFiltered—XLeastMeanSquare(FX—LMS)．Thewholes

8、ystemofthenoisecontrolissimulatedwithpracticalfrequenc