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带有频率估计器的窄带主动控制算法设计
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作者 肖翔鹏 程愉凯 +1 位作者 侯宏 王谦 《振动工程学报》 北大核心 2025年第2期393-402,共10页
窄带主动控制系统适用于控制低频谐波噪声。在实际应用中,由于原始噪声频率快速变化导致的参考信号失调问题会使窄带主动控制系统性能严重下降,而现有的频率估计算法往往难以兼顾跟踪实际频率的速度、精度与计算复杂度。本文提出一种Not... 窄带主动控制系统适用于控制低频谐波噪声。在实际应用中,由于原始噪声频率快速变化导致的参考信号失调问题会使窄带主动控制系统性能严重下降,而现有的频率估计算法往往难以兼顾跟踪实际频率的速度、精度与计算复杂度。本文提出一种Notch-HAQSE频率估计窄带主动控制算法,通过陷波滤波器与基于DFT系数的高精度单频估计算法(HAQSE)组合来提取参考传感器信号中任意数量的线谱频率成分,并合成参考信号送入控制器完成次级信号更新。仿真和试验结果表明,与现有的应用于主动控制的其他频率估计方法相比,提出的方法能准确识别和快速跟踪多个频率,并大幅度降低了计算复杂度,较好地解决了参考信号失配问题和多线谱振动噪声控制问题。 展开更多
关键词 窄带主动控制 低频谐波噪声 参考信号失配 陷波滤波器 DFT系数 频率估计
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一种含次级通道在线辨识的窄带主动噪声控制系统 被引量:18
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作者 孙金玮 孙琳 +1 位作者 刘剑 于志 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期252-257,共6页
分析了噪声危害设备产生的谐波噪声,特别是以500 Hz或600 Hz以下的低频成分为对象,介绍了主动噪声控制(ANC)技术的原理、意义及发展现状。在实际声学场所,由于控制系统易受初级噪声功率、残余噪声幅值等因素影响而不稳定。在分析控制系... 分析了噪声危害设备产生的谐波噪声,特别是以500 Hz或600 Hz以下的低频成分为对象,介绍了主动噪声控制(ANC)技术的原理、意义及发展现状。在实际声学场所,由于控制系统易受初级噪声功率、残余噪声幅值等因素影响而不稳定。在分析控制系统收敛条件的基础上,通过对系统误差引入一个比例因子从而改进系统模型,并以一维管道为实验平台,基于高速数字信号处理器(DSP)设计了含次级通道在线辨识的主动噪声控制器。实验结果表明,在250 Hz左右的频段上能够达到16 dB的降噪效果。 展开更多
关键词 主动噪声控制 次级通道在线辨识 DSP
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一种应对非平稳频率失调的窄带主动噪声控制系统 被引量:13
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作者 黄博妍 常琳 +2 位作者 马亚平 孙金玮 魏国 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期186-193,共8页
在窄带主动噪声控制(Active noise control,ANC)系统中,参考信号频率失调(Frequency mismatch,FM)和噪声信号非平稳将会使系统性能下降,甚至失效.本文提出一种基于动量最小均方的改进FM补偿算法,通过在代价函数中引入加权累加的平方误差... 在窄带主动噪声控制(Active noise control,ANC)系统中,参考信号频率失调(Frequency mismatch,FM)和噪声信号非平稳将会使系统性能下降,甚至失效.本文提出一种基于动量最小均方的改进FM补偿算法,通过在代价函数中引入加权累加的平方误差,提升系统的追踪和收敛能力.并分别与基于滤波-X最小均方(Filtered-X least mean square,FXLMS)、滤波-X递归最小二乘(Filtered-X recursive least square,FXRLS)和变步长滤波-X最小均方(Variable step-size filtered-X least mean square,VSS-FXLMS)算法的主控制系统结合,共同完成系统综合性能的提高.大量仿真分析表明,新的FM补偿算法在非平稳的FM和离散傅里叶系数翻转的条件下仍能保持较高的追踪能力和合理的残余误差. 展开更多
关键词 主动噪声控制 频率失调补偿 非平稳噪声 动量最小均方 变步长滤波-X最小均方
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一种用于窄带主动噪声控制系统的性能优化算法 被引量:4
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作者 姜守达 薄中 孙超 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2513-2517,共5页
针对窄带主动噪声控制(NANC)系统的收敛问题,提出一种变遗忘因子变步长的滤波-X加权累加最小均方算法.本文在滤波-X加权累加最小均方算法基础上,利用互相关的误差信号构建变遗忘因子策略,并通过遗忘因子构造了变步长策略使系统获得更优... 针对窄带主动噪声控制(NANC)系统的收敛问题,提出一种变遗忘因子变步长的滤波-X加权累加最小均方算法.本文在滤波-X加权累加最小均方算法基础上,利用互相关的误差信号构建变遗忘因子策略,并通过遗忘因子构造了变步长策略使系统获得更优的参数值,更好的平衡算法的收敛速度、跟踪能力及稳态误差之间的矛盾,同时增强了抗干扰能力,有效提升算法的整体性能.仿真实验表明本文算法在平稳和非平稳环境下具有更好的性能. 展开更多
关键词 FXLMS FXRLS 主动噪声控制 变步长 收敛速度
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一种应对窄带非线性主动噪声控制的混合结构 被引量:7
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作者 罗磊 孙金玮 +1 位作者 黄博妍 白宗龙 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1801-1809,共9页
分析参考信号为窄带信号、初级路径为非线性路径、次级路径为非最小相位系统的主动噪声控制(ANC)的初级噪声特性,探究有限脉冲响应(FIR)反馈预测结构和前馈函数链接人工神经网络(FLANN)结构的消噪原理,并探讨其各自的优势及局限性.通过... 分析参考信号为窄带信号、初级路径为非线性路径、次级路径为非最小相位系统的主动噪声控制(ANC)的初级噪声特性,探究有限脉冲响应(FIR)反馈预测结构和前馈函数链接人工神经网络(FLANN)结构的消噪原理,并探讨其各自的优势及局限性.通过分析总结,本文提出FLANN-FIR混合结构ANC系统,该系统对FIR反馈预测结构和前馈FLANN结构进行优势互补,不仅可以消除可预测部分噪声,对不可预测部分噪声一样具有抑制作用.仿真表明,在不同信噪比参考信号和不同非线性初级路径下,提出的混合结构都具有良好的稳态误差和收敛速度. 展开更多
关键词 主动噪声控制 非线性路径 非最小相位 函数链接人工神经网络 反馈预测
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基于泄漏残余误差分离器的窄带主动噪声控制系统 被引量:1
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作者 温良 黄博妍 +2 位作者 魏国 孙金玮 肖业贵 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期180-186,共7页
传统窄带主动噪声控制系统中,各窄带噪声分量由各控制器并行处理,而相应的控制系数却仍由系统的整体残余误差进行更新。这导致各控制器之间相互影响,从而降低了系统的收敛速度。为保证各控制器单独利用自身的残余误差来更新控制系数,实... 传统窄带主动噪声控制系统中,各窄带噪声分量由各控制器并行处理,而相应的控制系数却仍由系统的整体残余误差进行更新。这导致各控制器之间相互影响,从而降低了系统的收敛速度。为保证各控制器单独利用自身的残余误差来更新控制系数,实现残余误差信号的频率分量分离,该文提出一种基于泄漏残余误差分离器的窄带主动噪声控制系统,并对新系统进行初步统计分析。理论分析、仿真及实验表明,这种引入泄漏因子的残余误差分离器,在不牺牲稳态性能情况下,提升了系统的鲁棒性和收敛性。 展开更多
关键词 主动噪声控制 泄漏残余误差分离器 最小均方算法 收敛性能
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一种应对窄带主动噪声控制中频率不匹配的方法 被引量:3
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作者 夏国芳 刘剑 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第1期26-31,共6页
窄带前馈主动噪声控制系统中,参考信号通常通过非声学传感器获取。由于传感器老化磨损等原因,所测同步频率与目标噪声真实频率间将存在误差,即产生频率不匹配(FM)。结合AR模型,提出一种改进的FM补偿方法,加入一个延迟模块和一个相应的... 窄带前馈主动噪声控制系统中,参考信号通常通过非声学传感器获取。由于传感器老化磨损等原因,所测同步频率与目标噪声真实频率间将存在误差,即产生频率不匹配(FM)。结合AR模型,提出一种改进的FM补偿方法,加入一个延迟模块和一个相应的幅值相位调节器,本质上是通过延迟和叠加构造出隐含真实频率的信号,同时提高相位匹配速度和精度。仿真结果与分析表明,设计的FM补偿方法能有效应对15%以上的频率不匹配量,且系统收敛速度更快。 展开更多
关键词 声学 主动噪声控制 频率不匹配 延迟 幅值相位调节
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窄带主动噪声控制中频率不匹配应对方法实时仿真
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作者 毛梦菲 刘剑 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第27期38-44,共7页
非声学传感器的使用致使前馈窄带主动噪声控制(ANC)系统中往往存在频率不匹配(FM)。利用MATLAB/Simulink实时仿真功能,构建了针对前馈窄带ANC系统中FM应对方法的实时仿真平台。对一种改进的FM应对方法进行了深入的实时仿真研究,与传统... 非声学传感器的使用致使前馈窄带主动噪声控制(ANC)系统中往往存在频率不匹配(FM)。利用MATLAB/Simulink实时仿真功能,构建了针对前馈窄带ANC系统中FM应对方法的实时仿真平台。对一种改进的FM应对方法进行了深入的实时仿真研究,与传统的FM应对方法进行了比较,对其性能进行评估。仿真结果与分析表明,与传统FM应对方法相比,新方法能够应对较大的非平稳FM量,且具有较快的收敛速度。 展开更多
关键词 主动噪声控制 频率不匹配 实时仿真 非平稳
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基于ⅡR陷波器应对频率失调的窄带ANC系统新结构 被引量:5
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作者 温良 黄博妍 +2 位作者 肖业贵 魏国 孙金玮 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期129-134,共6页
窄带主动噪声控制(ANC)系统中往往存在频率失调(FM)问题,传统的频率失调补偿(FMC)系统能应对一定程度的FM,但当噪声信号非平稳或失调量较大时,系统将无法工作.针对此问题,本文提出一种带有频率估计的窄带ANC系统新结构,其采用声学和非... 窄带主动噪声控制(ANC)系统中往往存在频率失调(FM)问题,传统的频率失调补偿(FMC)系统能应对一定程度的FM,但当噪声信号非平稳或失调量较大时,系统将无法工作.针对此问题,本文提出一种带有频率估计的窄带ANC系统新结构,其采用声学和非声学两路传感器获取参考信号,引入可变极半径及平滑下降(PG)算法构建ⅡR陷波器,完成参考信号的频率估计,通过一阶FIR滤波器实现幅值和相位的调节.仿真表明,在保证合理的稳态误差情况下,与传统的FMC系统相比,新系统能够应对较大的FM,且具有良好的收敛和追踪性能. 展开更多
关键词 主动噪声控制 频率失调 非平稳噪声 ⅡR陷波器 可变极半径
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针对频率失调问题的挖掘机ANC系统优化设计
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作者 袁守利 陈际 +1 位作者 刘志恩 吴方博 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1563-1570,共8页
在进行窄带主动噪声控制(Narrowband Active Noise Control,NANC)过程中,常采用非声学传感器来获取参考信号,但非声学传感器会因老化和疲劳积累产生误差,使NANC系统频率失调(Frequency Mismatch,FM),导致降噪性能下降,甚至失效。针对此... 在进行窄带主动噪声控制(Narrowband Active Noise Control,NANC)过程中,常采用非声学传感器来获取参考信号,但非声学传感器会因老化和疲劳积累产生误差,使NANC系统频率失调(Frequency Mismatch,FM),导致降噪性能下降,甚至失效。针对此问题,提出一种基于自适应补偿(Adaptive Compensation,AC)的控制方案,该方案利用滤波增强信号与原始信号的相关性,设计一个频率跟踪质量评价因子,使该方案能更精准地实现对频率的追踪,以取得更优的FM补偿效果。通过仿真对比发现,与传统解决方案相比,AC方案能应对更大FM,使NANC系统具有更好的稳定性,初步验证了算法的优越性。进一步开展台架试验与实机实验,试验结果表明:当FM达到10%,经AC方案优化的NANC系统对挖掘机2、4、6阶噪声降噪量仍达到了15.2 dB、24.1 dB、21.2 dB,进一步验证了AC方案的性能。同时,也表明所提AC方案能有效实现对FM的控制,具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 主动噪声控制 频率失调 延时陷波算法 最速下降法 非声学传感器
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