[发明专利]一种有轨列车司机室内的噪声主动控制系统

权利要求书

1.一种有轨列车司机室内的噪声主动控制系统，其特征在于，包括：

多个参考噪声传感器，所述多个参考噪声传感器设置在有轨列车司机室内，用于采集主噪声源噪声x[n]；

多个误差传声器，所述多个误差传声器设置在有轨列车司机室内在噪声控制区域内，用于采集有轨列车司机室内的噪声控制后的残余噪声e[n]；

MIMO主动降噪控制器，所述MIMO主动降噪控制器分别与所述参考噪声传感器和误差传声器相连，用于接收主噪声源噪声x[n]和残余噪声e[n]，并提取一系列不相干的参考声学模式S[n]，获取用于噪声控制模式预测的路径传递函数H[n]，自适应调整采样周期T的取值范围、自适应滤波器阶数N的取值范围和收敛因子μ的范围，最终生成最优的噪声控制模式；

扬声器，所述扬声器设置在有轨列车司机室内的，并与所述MIMO主动降噪控制器相连，用于接收最优的噪声控制模式，并根据最优的噪声控制模式发出目标信号y[n]以降低有轨列车司机室内的噪声。

2.根据权利要求1所述有轨列车司机室内的噪声主动控制系统，其特征在于，所述MIMO主动降噪控制器，包括：

参考声学模式提取单元，所述声学模式提取单元与所述参考噪声传感器相连，用于接收主噪声源噪声x[n]，并根据主噪声源噪声x[n]提取一系列不相干的参考声学模式S[n]；

噪声控制模式预测单元，所述噪声控制模式预测单元分别与所述误差传声器、参考传声器和参考声学模式提取单元相连，用于分析目标信号从发出到残余噪声采集处的路径传递函数，获取用于噪声控制模式预测的路径传递函数H[n]，并基于FX-LMS算法，自适应调整采样周期T的取值范围、自适应滤波器阶数N的取值范围和收敛因子μ的范围，再根据所述收敛因子μ、路径传递函数H[n]、一系列不相干的参考声学模式S[n]、残余噪声e[n]和主噪声源噪声x[n]生成最优的噪声控制模式。

3.根据权利要求2所述有轨列车司机室内的噪声主动控制系统，其特征在于，所述参考声学模式提取单元，包括：

参考声学模式提取子单元，所述参考声学模式提取子单元用于接收主噪声声源噪声x[n]，并根据主噪声源噪声x[n]提取一系列参考声学模式S'[n]；

参考声学模式分离子单元，所述参考声学模式分离子单元与所述参考声学模式提取子单元，用于接收一系列参考声学模式S'[n]，并将参考声学模式S'[n]之间的互信息调整到最小，获得一系列不相干的参考声学模式S[n]。

4.根据权利要求3所述有轨列车司机室内的噪声主动控制系统，其特征在于，所述根据主噪声源噪声x[n]提取一系列参考声学模式S'[n]的过程，包括：

将提取函数应用到主噪声源噪声x[n]中：

5.根据权利要求3所述有轨列车司机室内的噪声主动控制系统，其特征在于，所述获得一系列不相干的参考声学模式S[n]的过程，包括：

将对比函数α作用于一系列参考声学模式S'[n]中：

α(S'[n])＝I[S'[1]…S'[k]],

使用自动调整算法自动调整提取函数在一系列参考声学模式S'[n]之间的互信息I[S'[1]…S'[k]]最小时，所输出的声学模式为一系列不相干的参考声学模式S[n]。

6.根据权利要求2所述有轨列车司机室内的噪声主动控制系统，其特征在于，所述噪声控制模式预测单元，包括：

路径传递函数分析子单元，所述路径传递函数分析子单元用于分析目标信号从扬声器到误差传声器的路径传递函数，并获取用于噪声控制模式预测的路径传递函数H[n]；

自适应滤波器，所述自适应滤波器分别与所述路径传递函数分析子单元、误差传声器、参考传声器和参考声学模式提取单元相连，用于接收用于噪声控制模式预测的路径传递函数H[n]、残余噪声e[n]和一系列不相干的参考声学模式S[n]，并基于FX-LMS算法，自适应调整采样周期T的取值范围、自适应滤波器阶数N的取值范围和收敛因子μ的范围，再根据滤波器权重系数计算公式ω[n+1]＝ω[n]+μ(e[n]·H[n]·x[n])，在所述收敛因子μ的范围内调整μ的取值，更新权系数w，直至残余噪声e(n)收敛时的收敛因子μ最小时，生成最优的噪声控制模式y[n]＝w·S[n]。