專利名稱：一種用于消減噪聲的有源噪聲控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消減噪聲的方法，尤其是涉及一種用于消減噪聲的有源噪聲控制 方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的有源噪聲控制利用聲波的疊加原理，通過次級(jí)聲源產(chǎn)生一組與初級(jí)噪聲幅 度相同相位相反的聲波，二者在誤差傳感器處相加，從而達(dá)到消減噪聲的效果。幾十年來， 人們提出許多噪聲控制算法，其中最著名的是Widrow提出的濾波一X LMS算法(FXLMS)。鑒于FXLMS算法收斂速度慢，僅對(duì)窄帶噪聲效果好，對(duì)寬帶噪聲降噪效果差的情 況，人們根據(jù)噪聲頻譜寬帶特性，提出了基于子帶自適應(yīng)濾波器以及頻域FXLMS類的算法， 但它們?cè)诔跫?jí)參考噪聲路徑上引入了較多的時(shí)延，因而在寬帶噪聲控制上效果并不理想。 為克服子帶濾波器對(duì)初級(jí)噪聲時(shí)延的影響，M0rgan(1995)提出了一種無延時(shí)子帶濾波器結(jié) 構(gòu)，該結(jié)構(gòu)利用快速傅里葉變 換(FFT)，自適應(yīng)濾波器系數(shù)在各子帶內(nèi)分別調(diào)整，通過特定 組合，再轉(zhuǎn)換到時(shí)域?yàn)V波器，然后產(chǎn)生控制信號(hào)。因其消除了對(duì)初級(jí)參考信號(hào)的時(shí)延，所以 提高了算法的收斂速度。但該結(jié)構(gòu)對(duì)不同的環(huán)境噪聲其子帶的分割數(shù)量必須謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)，否 則有可能造成收斂不好或無法收斂陳志偉，給實(shí)際應(yīng)用帶來不便。日本學(xué)者Yoj i Yamadat 2006等人提出了 一種適合寬帶噪聲信號(hào)的有源噪聲控制 結(jié)構(gòu)，利用離散傅里葉變換一頻域抽樣濾波器(DFT_FSF)，將整個(gè)噪聲信號(hào)分成數(shù)千個(gè)子頻 帶，每個(gè)頻帶用一個(gè)一階自適應(yīng)濾波器進(jìn)行處理，獲得了快速的收斂速度和寬帶處理范圍。 但該方法也有一些不足若噪聲信號(hào)為單頻或多個(gè)單頻信號(hào)，則收斂效果出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象； 該方法每個(gè)抽樣點(diǎn)都要進(jìn)行兩次離散傅里葉變換DFT和一次逆DFT運(yùn)算，盡管DFT可以用 FFT完成，其總運(yùn)算量也非常可觀，這樣就對(duì)處理器提出了過高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種在基本不降低算法性能的前提下大幅降 低運(yùn)算量，更適合實(shí)際應(yīng)用的用于消減噪聲的有源噪聲控制方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種用于消減噪聲的有源噪聲控 制方法，有源噪聲控制裝置包括1個(gè)用于拾取初級(jí)噪聲源信號(hào)的參考傳感器、1個(gè)用以產(chǎn) 生與初級(jí)噪聲源信號(hào)相反的抵消噪聲信號(hào)的次級(jí)源和1個(gè)用以拾取初級(jí)噪聲源信號(hào)與抵 消噪聲信號(hào)相互抵消后的殘留信號(hào)的誤差傳感器，它包括以下步聚1)通過控制電路產(chǎn)生辨識(shí)激勵(lì)信號(hào)，將辨識(shí)激勵(lì)信號(hào)傳送到信號(hào)傳輸通道，使次 級(jí)源發(fā)出激勵(lì)聲波，由誤差傳感器拾取激勵(lì)聲波，并送回控制電路，用普通的LMS算法對(duì)所 述的次級(jí)源與所述的誤差傳感器之間的傳遞函數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，得到其系數(shù)向量S(n)的估計(jì)
值左(《)；2)在控制電路上讀取參考傳感器的初級(jí)噪聲源信號(hào)χ (η)，根據(jù)公Sy1(Ii) =Wt (η) X(η)得到自適應(yīng)濾波器W(n)的輸出信號(hào)yi (η)，上標(biāo)T是轉(zhuǎn)置符號(hào)；
3)根據(jù)公式=爐得濾波參考信號(hào)Xf(n)，根據(jù)公式y(tǒng)2(n) = Vt(η) Xf(η)得到0 1^^ 算法自適應(yīng)濾波器￥(11)的輸出信號(hào)y2(n)；4)將Y1 (η)和Y2(η)相加后得到y(tǒng)(n), y(η) 一路經(jīng)信號(hào)傳輸通道S(ζ)到達(dá)誤差 傳感器處對(duì)誤差傳感器處的期望信號(hào)d (η)進(jìn)行抵消后，得到誤差信號(hào)e (η)；另一路經(jīng)信號(hào) 傳輸通道S(Z)的估計(jì)模型左⑷后與誤差信號(hào)e (η)相減，根據(jù)公式為《) = < )-5 1 得 到期望信號(hào)d (η)的估計(jì)值々《);5)對(duì)DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器時(shí)域系數(shù)向量V(n)進(jìn)行更新，并根據(jù)公式 W(n+1) = W(n)-yXf(n)e(n)，對(duì)FXLMS算法自適應(yīng)濾波器時(shí)域系數(shù)向量W(n)進(jìn)行調(diào)整；重復(fù)步驟2) 5)，使e(n)逐漸減小，從而實(shí)現(xiàn)在誤差傳感器處降低噪聲的目的。對(duì)DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器時(shí)域系數(shù)向量V(n)進(jìn)行更新的具體步驟如下首先對(duì)最新的Xf(n)和的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)獲得B個(gè)新的數(shù)據(jù)時(shí)，即獲 得[Xf (η)，Xf (η-1)，. · · Xf (η-Β+1)]τ 或[由《),彡(《-1)”..成”-5 + 1)廣后，連同該 B 個(gè)數(shù) 據(jù)以前的M-B個(gè)舊數(shù)據(jù)合成兩個(gè)M維向量Xf(n) = [xf(n), xf(n-l), . . . xf (n-B+1), xf (n-B),... xf (n-M+1) ]T和= \d{ri),d(n-\),...d(n-5 + 1),d{n-B),...d{n-M + l)f ；其中 B為4或8或16或32，M為512或1024或2048 ；然后，對(duì)上述兩個(gè)M維向量進(jìn)行離散傅里葉變換(DFT)，得到各自的頻域信號(hào) Xk(m)和 Dk(m)，0 彡 k 彡 M-1，再按以下公式對(duì)Ve (cok)進(jìn)行更新for k = 0 to M-IXk (m) = aXk (w -1) + Xk (m)Dk (m) = a Dk (m- ) + Dk (m)rk (m) = Ark (m-1) + Xk (m)X*k (m)
pk (m) = Xpk (m -1) + Dk {η )Χ[ (m)Ve (ω k) = pk (m) / (rk (m) + σ )其中Ve (ω k)是DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器V (η)的M個(gè)系數(shù)的頻域分量， 0 彡 k 彡 Μ-1,0 < α < 1,0 < λ < 1, k = 0，1，2. ..M-l，m 為與 η 相關(guān)的時(shí)間值，為 m = [nlB\，其中L」為取整運(yùn)算，B是數(shù)據(jù)塊的大小，即DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器每輸入B 個(gè)新的數(shù)據(jù)，Ve("k)才更新一次；O < σ <<1，最后按公式
ι M-IV(I)=-Y, O<I<M-\
M k=0得到更新后DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器時(shí)域系數(shù)向量V(n) = [v(0), v(l), v(2)，…v(M-l) ]τ。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)合利用了 FXLMS算法的簡(jiǎn)單和對(duì)窄帶噪聲 效果好，以及DFT_FSF算法對(duì)寬帶噪聲效果好、收斂快的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步調(diào)整了 DFT_FSF算法 的運(yùn)行時(shí)序，在基本不降低算法性能的前提下大幅降低運(yùn)算量，使得算法結(jié)構(gòu)更適合實(shí)際 應(yīng)用。
該算法的基本特點(diǎn)是1.利用M通道最大抽取DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器組，構(gòu)造一組M個(gè)自適應(yīng)濾波 器，每個(gè)濾波器只有一個(gè)系數(shù)。2. M個(gè)濾波器頻域系數(shù)Ve (cok)單獨(dú)調(diào)整，利用逆離散傅里葉變換(IDFT)轉(zhuǎn)換為 時(shí)域?yàn)V波器系數(shù)向量V (η)，收斂速度大大加快。 與FXLMS算法相比，新DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器系數(shù)向量V (η)每來B個(gè)新數(shù)據(jù) xf(n)，xf(n-l)，. . .，xf(n-B+l)、^ ,i( -l)，...,i ( -5 + l)才更新一次；而 FXLMS 算法自適 應(yīng)濾波器系數(shù)向量W(n)每來一個(gè)新的數(shù)據(jù)x(n)就更新一次；與原DFT_FSF算法相比，新方 法計(jì)算量降低B-I倍。


圖1為本發(fā)明的數(shù)學(xué)模型的示意圖；
圖2為本發(fā)明DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為用于驗(yàn)證各種算法收斂前后，噪聲信號(hào)的功率譜的150階濾波器的S(Z)和 P(ζ)的單位脈沖響應(yīng)示意圖；圖4(a)、(b)、(C)、分別為三種算法收斂前后，噪聲信號(hào)的功率譜對(duì)比結(jié)果示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1和圖2所示，一種用于消減噪聲的有源噪聲控制方法，有源噪聲控制裝置 (現(xiàn)有技術(shù)，圖未顯示)包括1個(gè)用于拾取初級(jí)噪聲源信號(hào)的參考傳感器、1個(gè)用以產(chǎn)生與 初級(jí)噪聲源信號(hào)相反的抵消噪聲信號(hào)的次級(jí)源和1個(gè)用以拾取初級(jí)噪聲源信號(hào)與抵消噪 聲信號(hào)相互抵消后的殘留信號(hào)的誤差傳感器，它包括以下步聚1)通過控制電路產(chǎn)生辨識(shí)激勵(lì)信號(hào)，將辨識(shí)激勵(lì)信號(hào)傳送到信號(hào)傳輸通道，使次 級(jí)源發(fā)出激勵(lì)聲波，由誤差傳感器拾取激勵(lì)聲波，并送回控制電路，用普通的LMS算法對(duì)次 級(jí)源與誤差傳感器之間的傳遞函數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，得到其系數(shù)向量S(n)的估計(jì)值；2)在控制電路上讀取參考傳感器的初級(jí)噪聲源信號(hào)χ (η)，根據(jù)公Sy1(Ii) =Wt (η) X(η)得到自適應(yīng)濾波器W(n)的輸出信號(hào)yi (η)，上標(biāo)T是轉(zhuǎn)置符號(hào)；3)根據(jù)公式x/n) =爐得濾波參考信號(hào)，根據(jù)公式y(tǒng)2(n) = Vt(η)Xf (η)得 到0 1^^ 算法自適應(yīng)濾波器￥(11)的輸出信號(hào)y2(n)； 4) Y1 (η)和y2 (η)相加后得到y(tǒng) (η)，y (η) 一路經(jīng)信號(hào)傳輸通道S (ζ)到達(dá)誤差傳感 器處對(duì)誤差傳感器處的期望信號(hào)d (η)進(jìn)行抵消后，得到誤差信號(hào)e (η)；另一路經(jīng)信號(hào)傳輸 通道S(Z)的估計(jì)模型敘ζ)后與誤差信號(hào)e (η)相減，根據(jù)公式=咖)-壙㈨得到期 望信號(hào)d(n)的估計(jì)值& );5)對(duì)DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器時(shí)域系數(shù)向量V(n)進(jìn)行更新，并根據(jù)公式 W(n+1) = W(n)-yXf(n)e(n)，對(duì)FXLMS算法自適應(yīng)濾波器時(shí)域系數(shù)向量W(n)進(jìn)行調(diào)整；重復(fù)步驟2) 5)，使e (η)逐漸減小，從而實(shí)現(xiàn)在誤差傳感器處降低噪聲的目的。圖1中，P (ζ)是從參考傳感器到誤差傳感器之間的傳輸函數(shù)，稱之為初級(jí)通道模型；S(z)是從濾波器W(z)輸出到誤差傳感器之間的傳輸函數(shù)，稱為次級(jí)通道模型；W(Z)是 FXLMS算法自適應(yīng)濾波器傳輸函數(shù)；V (ζ)是DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器傳輸函數(shù)；是對(duì) S (ζ)的估計(jì)。χ (η)來自參考傳感器的初級(jí)參考噪聲信號(hào)；Υι (n) FXLMS算法自適應(yīng)濾波器W(n)的輸出信號(hào)；y2 (η) 0 1^^ 算法自適應(yīng)濾波器￥(11)的輸出信號(hào)；y (n) Y1 (η)和 y2 (η)的和；d(n)誤差傳感器處的期望信號(hào)；
誤差傳感器處的期望信號(hào)估計(jì)值；e(n)誤差傳感器處的誤差信號(hào)；W(n) FXLMS算法自適應(yīng)濾波器時(shí)域系數(shù)向量，W(ζ)是其ζ變換；V(n) DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器時(shí)域系數(shù)向量，V(z)是其ζ變換；S(η)次級(jí)源到誤差傳感器之間的傳遞函數(shù)系數(shù)向量，S(z)是其ζ變換，亦稱信號(hào) 傳輸通道；眾次級(jí)源到誤差傳感器之間的傳遞函數(shù)系數(shù)向量的估計(jì)值，敘力是其ζ變換，亦 稱信號(hào)傳輸通道估計(jì)模型；xf (η) χ (η)經(jīng)<§( )后的濾波參考信號(hào)；上面所述ζ變換是信號(hào)處理領(lǐng)域中常規(guī)的信號(hào)變換形式。設(shè)自適應(yīng)濾波器W (η)階數(shù)為L(zhǎng)，次級(jí)通道模型i(功階數(shù)為N，則X (η) = [χ (η)，χ (η_1)，χ (η_2) · · ·，χ (n-L+1) ]τ ；Xf (η) = [xf (η)，xf (η_1)，xf (η_2) · · ·，xf (n-L+1) ]T ；
Y (η) = [y (η)，y (n_l)，y (n_2)... ,y( (n—N+1) ]T ；根據(jù)以上定義，可得FXLMS算法自適應(yīng)濾波器更新步驟如下Y1 (n) = Wt (η) X (η)；xf(n) = ST(n)X(n)；ff(n+l) = ff(n)-y Xf(n)e(n)；其中μ是自適應(yīng)濾波器收斂因子，表達(dá)為公式Α =，其中Xf(Ii)=1是濾波參考信號(hào)向量，0< δ <<1用以防止分 母為零，0<々<2;DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同，包括四個(gè)部分兩個(gè)M點(diǎn)DFT 模塊，用于將輸入的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行M點(diǎn)DFT變換，得到各自頻域分量；M個(gè)一階自適應(yīng)濾波 器，用以計(jì)算頻域DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器系數(shù)；一個(gè)M點(diǎn)逆DFT模塊，用于將計(jì)算得到 的頻域DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器系數(shù)轉(zhuǎn)換為時(shí)域?yàn)V波器系數(shù)。DFT模塊和逆DFT模塊一 般用成熟的FFT算法完成。圖2中，ζ—1為單位延時(shí)器；Xk(m) :Xf(n)經(jīng)M點(diǎn)DFT得到的M點(diǎn)頻域值，一般為復(fù)數(shù)，0彡k彡M-1 ；Dk(m) =D (η)經(jīng)M點(diǎn)DFT得到的M點(diǎn)頻域值，一般為復(fù)數(shù)，0彡k彡Μ-1 ；
Ve( k) :DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器的M個(gè)頻域系數(shù)，一般為復(fù)數(shù)，0彡k彡M-I ；V (η) = ^⑶^⑴^⑵，…^^…？觀！^^算法自適應(yīng)濾波器的時(shí)域系數(shù) 向量；對(duì)DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器的時(shí)域系數(shù)向量V(n)進(jìn)行更新的具體步驟如下首先對(duì)最新的Xf(n)和& )的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)獲得B個(gè)新的數(shù)據(jù)時(shí)，即獲 得[xf (η)，xf (η-1)，. · · xf (η-Β+1)]τ 或[^>)，^> -1),...( ( -5 + 1)]τ 后，連同該 B 個(gè)數(shù) 據(jù)以前的M-B個(gè)舊數(shù)據(jù)合成兩個(gè)M維向量Xf(n) = [xf(n), xf(n-l), . . . xf (n-B+1), xf(n-B)，· · · xf (n-M+l)]T 和力(《)=[々《)，j( -l)，..5 +1)，J( -5)，...^O-AZr+ l)f ；其中 B為4或8或16或32，M為512或1024或2048 ；然后，對(duì)上述兩個(gè)M維向量進(jìn)行離散傅里葉變換(DFT)，得到各自的頻域信號(hào) Xk(m)和 Dk(m)，0 彡 k 彡 M-1，再按以下公式對(duì)Ve (cok)進(jìn)行更新
<formula>formula see original document page 8</formula>
其中Ve( k)是DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器的M個(gè)系數(shù)的頻域分量，O彡k彡M-l， O < α < 1，0 < λ < l，k = 0，1，2...1-1，111為與11相關(guān)的時(shí)間值，為/ = 1_ /5」，其中|_」 為取整運(yùn)算，B是數(shù)據(jù)塊的大小，即DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器每輸入B個(gè)新的數(shù)據(jù)，Ve (ω k) 才更新一次；B可取4、8或16。為保證一定的收斂速度，B—般不大于32 ;0 < σ <<1，最后按公式
<formula>formula see original document page 8</formula>
得到更新后的DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器的時(shí)域系數(shù)向量V(n) = [v(0), v(l), v(2)，…v(M-l) ]τ。下面通過一個(gè)具體的例子對(duì)本發(fā)明的有源噪聲控制方法與另外兩種方法進(jìn)行實(shí) 驗(yàn)，如圖3所示，實(shí)驗(yàn)選擇的150階濾波器的S(Z)和P(Z)的單位脈沖響應(yīng)分別有17點(diǎn) 和33點(diǎn)延時(shí)。假設(shè)設(shè)眾ζ)與S(Z)完全一致；FXLMS算法自適應(yīng)濾波器階數(shù)為L(zhǎng) = 256， /7 = 0.2,^ = 0.00001 ； DFT_FSF 算法自適應(yīng)濾波器階數(shù) M = 1024，α =0.5，λ =0.99，σ =0. 00001, B = 16，即每來16個(gè)新數(shù)據(jù)，DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器的系數(shù)更新一次。基于上述條件，分別單獨(dú)用FXLMS算法、單獨(dú)用DFT_FSF算法以及它們的組合算法 即新算法結(jié)構(gòu)，各種算法收斂前后，噪聲信號(hào)的功率譜對(duì)比結(jié)果如圖4(a)、(b)、(c)所示。通過比較可以發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)XLMS算法只對(duì)窄帶噪聲有效，而對(duì)寬帶噪聲效果較差；DFT_ FSF算法對(duì)寬帶噪聲效果明顯，但對(duì)單頻或多個(gè)單頻噪聲效果有限；而本發(fā)明提出的方法 結(jié)合了二者的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到了對(duì)寬帶、單頻或多個(gè)單頻噪聲同時(shí)抵消的較為理想的效果。
權(quán)利要求
一種用于消減噪聲的有源噪聲控制方法，有源噪聲控制裝置包括1個(gè)用于拾取初級(jí)噪聲源信號(hào)的參考傳感器、1個(gè)用以產(chǎn)生與初級(jí)噪聲源信號(hào)相反的抵消噪聲信號(hào)的次級(jí)源和1個(gè)用以拾取初級(jí)噪聲源信號(hào)與抵消噪聲信號(hào)相互抵消后的殘留信號(hào)的誤差傳感器，其特征在于它包括以下步聚1)通過控制電路產(chǎn)生辨識(shí)激勵(lì)信號(hào)，將辨識(shí)激勵(lì)信號(hào)傳送到信號(hào)傳輸通道，使次級(jí)源發(fā)出激勵(lì)聲波，由誤差傳感器拾取激勵(lì)聲波，并送回控制電路，用普通的LMS算法對(duì)所述的次級(jí)源與所述的誤差傳感器之間的傳遞函數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，得到其系數(shù)向量S(n)的估計(jì)值2)在控制電路上讀取參考傳感器的初級(jí)噪聲源信號(hào)x(n)，根據(jù)公式y(tǒng)1(n)＝WT(n)X(n)得到FXLMS算法自適應(yīng)濾波器的輸出信號(hào)y1(n)，其中W(n)是FXLMS算法自適應(yīng)濾波器時(shí)域系數(shù)向量，X(n)初級(jí)噪聲源信號(hào)向量，是上標(biāo)T是轉(zhuǎn)置符號(hào)；3)根據(jù)公式得濾波參考信號(hào)，根據(jù)公式y(tǒng)2(n)＝VT(n)Xf(n)得到DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器的輸出信號(hào)y2(n)，其中V(n)是DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器的時(shí)域系數(shù)向量，Xf(n)是濾波參考信號(hào)向量；4)將y1(n)和y2(n)相加后得到y(tǒng)(n)，y(n)一路經(jīng)信號(hào)傳輸通道到達(dá)誤差傳感器處對(duì)誤差傳感器處的期望信號(hào)d(n)進(jìn)行抵消后，得到誤差信號(hào)e(n)；另一路經(jīng)信號(hào)傳輸通道的估計(jì)模型后與誤差信號(hào)e(n)相減，根據(jù)公式得到期望信號(hào)d(n)的估計(jì)值其中，S(z)是S(n)的z變換，是的z變換，Y(n)是y(n)的向量；5)對(duì)DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器時(shí)域系數(shù)向量V(n)進(jìn)行更新，并根據(jù)公式W(n+1)＝W(n)-μXf(n)e(n)，對(duì)FXLMS算法自適應(yīng)濾波器時(shí)域系數(shù)向量W(n)進(jìn)行調(diào)整，其中，μ是FXLMS算法自適應(yīng)濾波器的收斂因子，表達(dá)為公式0＜δ＜＜1，重復(fù)步驟2)～5)，使e(n)逐漸減小，從而實(shí)現(xiàn)在誤差傳感器處降低噪聲的目的。FSA00000095734900011.tif,FSA00000095734900012.tif,FSA00000095734900013.tif,FSA00000095734900014.tif,FSA00000095734900015.tif,FSA00000095734900016.tif,FSA00000095734900017.tif,FSA00000095734900018.tif,FSA00000095734900021.tif
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于消減噪聲的有源噪聲控制方法，其特征在于對(duì)DFT_ FSF算法自適應(yīng)濾波器的時(shí)域系數(shù)向量V(n)進(jìn)行更新的具體步驟如下首先對(duì)最新的xf (n)和的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)獲得B個(gè)新的數(shù)據(jù)時(shí)，即獲得[xf (n)， xf (n-1)，... xf (n-B+1) ]T 或[成均，d(n-l),...d(n-B + l)f后，連同該 B個(gè)數(shù)據(jù)以前的 M_B個(gè)舊 數(shù)據(jù)合成兩個(gè) M 維向量 Xf(n) = [xf(n), xf(n-l), . . . xf (n-B+1), xf(n-B), . . . xf (n-M+1) ]T 禾口力…^而吻’由“一隊(duì)…^^-五+以^^-灼，…力⑦一似+明7"；其中B為4或8或16或32，M 為 512 或 1024 或 2048 ；然后，對(duì)上述兩個(gè)M維向量進(jìn)行離散傅里葉變換DFT，得到各自的頻域信號(hào)Xk(m)和再按以下公式對(duì)^^^)進(jìn)行更新<formula>formula see original document page 2</formula>rk (m) = Xrk (w-l) + Xk {m)X[ (m)Pk ijn)=又 Pk (m-\) + Dk {m)Xl (m)Ve (w k) = pk (m) / (rk (m) + o )其中Ve( k)是DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器的M個(gè)系數(shù)的頻域分量，0≤k≤M-1，0< a < 1,0 < A < 1, k = 0，l，2. ..M-l，m為與n相關(guān)的時(shí)間值，為w = L /5」，其中L」為取整 運(yùn)算，B是數(shù)據(jù)塊的大小，即DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器每輸入B個(gè)新的數(shù)據(jù)，Ve(cok)才更 新一次；0 < o << 1， 最后按公式<formula>formula see original document page 3</formula>得到更新后的DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器的時(shí)域系數(shù)向量V(n) = [v(0), v(l), v(2)，...V(M-1)]t。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于消減噪聲的有源噪聲控制方法，在一個(gè)有源噪聲控制裝置上進(jìn)行以下步聚的操作1)用普通的LMS算法對(duì)次級(jí)源與誤差傳感器之間的傳遞函數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，得到信號(hào)傳輸通道的傳遞函數(shù)估計(jì)值2)根據(jù)初級(jí)噪聲源信號(hào)x(n)得到FXLMS算法自適應(yīng)濾波器W(n)的輸出信號(hào)y1(n)；3)根據(jù)信號(hào)傳輸通道的濾波參考信號(hào)得到DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器的輸出信號(hào)y2(n)；4)y1(n)和y2(n)相加后得到y(tǒng)(n)，并分別得到誤差傳感器處的期望信號(hào)d(n)、誤差信號(hào)e(n)和d(n)的估計(jì)值5)對(duì)DFT_FSF算法自適應(yīng)濾波器V(n)進(jìn)行更新，并對(duì)FXLMS自適應(yīng)濾波器W(n)進(jìn)行調(diào)整；重復(fù)步驟2)～5)，使e(n)逐漸減小，從而實(shí)現(xiàn)在誤差傳感器處降低噪聲的目的；優(yōu)點(diǎn)是結(jié)合利用了FXLMS算法適合窄帶降噪和DFT_FSF算法適合寬帶降噪的優(yōu)點(diǎn)，大幅降低運(yùn)算量。
文檔編號(hào)G10K11/178GK101833949SQ20101015460
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者張瑞華, 謝智波 申請(qǐng)人:浙江萬里學(xué)院