[发明专利]基于凸组合自适应滤波器的电力变压器有源噪声控制方法

权利要求书

1.一种基于凸组合自适应滤波器的电力变压器有源噪声控制方法，其特征在于，将凸组合自适应滤波器引入有源噪声控制系统，并在组合滤波器中，一个滤波器采用基于箕舌线函数的变步长FxLms算法；而另一个滤波器则采用固定小步长FxLms算法；在组合系数选取时，用修正后的箕舌线函数替代传统的Sigmoid函数，并定义组合虑波器的输出为：

Y(n)＝λ(n)Y₁(n)+[1-λ(n)]Y₂(n)

其中，y₁(n)、y₂(n)分别为两个独立自适应滤波器的输出；λ(n)为两个滤波器的组合系数，且有0≤λ(n)≤1；

初级声源信号通过初级通道作用在降噪点的信号为

d(n)＝P(n)*X(n)

式中P(n)为初级通道冲击响应向量，*表示卷积；

两个独立滤波器的输出为：

$Y_i\left(n\right)=W_i^T\left(n\right)X\left(n\right),i=1,2$

式中为组合滤波器种第i个滤波器的权系数向量；

降噪点处的误差信号为：

e(n)＝d(n)+Y(n)*S(n)

式中Y(n)*S(n)为组合滤波器输出通过次级通道冲击响应的滤波值，次级通道冲击响应向量S(n)可已通过在线或离线辨识得到，则扰动信号估计值可以表示为

d′(n)＝e(n)-Y(n)*S′(n)

具体方法包括：

步骤1，重构y₁(n)、y₂(n)的误差信号：

e_i(n)＝d′(n)+Y_i(n)*S′(n)

式中d′(n)为扰动信号估计值，S′(n)为次级通道冲击响应估计向量，Y_i(n)为第i独立自适应滤波器的输出向量，i＝1，2；

步骤2，更新组合系数λ(n)、权值W₁(n)以及权值W₂(n)，更新式为：

小步长FxLms算法的权值W₁(n+1)更新式为：

W₁(n+1)＝W₁(n)+μ₁e₁(n)X′(n)，

式中μ₁为步长，X′(n)为输入信号通过次级通道估计进行滤波后的向量；

基于箕舌线函数的变步长FxLms算法的权值W₂(n+1)更新式为：

W₂(n+1)＝W₂(n)+μ(n)e₂(n)X′(n)

式中

采用修正箕舌线函数的组合系数λ(n)更新式为：

$\mathrm{\λ}\left(n\right)=\left\{\begin{array}{c}1-\frac{1}{\mathrm{\β}\left(n\right)a^2\left(n\right)+2}\mathrm{......}a\left(n\right)\≥0\\ \frac{1}{\mathrm{\β}\left(n\right)a^2\left(n\right)+2}\mathrm{..........}a\left(n\right)\<0\end{array}\right.$

式中α(n+1)＝α(n)+μ₃e(n)[e₂(n)-e₁(n)]λ(n)[1-λ(n)]，β(n)＝R_e[e(n)e(n-1)]；

步骤3，当降噪点处的误差信号lime(n)＝0，则组合滤波器的输出能够抵消降噪点的噪声，此时组合系数λ(n)、两个独立滤波器的权值W₁(n)、W₂(n)停止更新。