[发明专利]一种基于梯度矩阵的有源噪声控制方法

权利要求书

1.一种基于梯度矩阵的有源噪声控制方法，其步骤如下：

A、噪声输入向量的生成

主麦克风拾取出噪声源产生的当前时刻n的初级噪声值u(n)；将当前时刻n和前L-1个时刻的L个初级噪声值u(n),u(n-1)...,u(n-L+1)，构成滤波器的当前时刻n的噪声输入向量U(n)，U(n)＝[u(n),u(n-1)...,u(n-L+1)]^T；其中L＝128，是滤波器的抽头数，上标T代表转置；

B、权向量的生成

滤波器生成当前时刻n和前L-1个时刻的权系数w(n)，w(n-1)…w(n-L+1)，并将这L个权系数构成当前时刻n的权向量W(n)，W(n)＝[w(n),w(n-1),...,w(n-L+1)]；当前时刻n<129时，W(n)＝0；

C、滤波器输出值的生成

滤波器根据当前时刻n的权系数向量W(n)对当前时刻n的噪声输入向量U(n)进行滤波，得到输出到扬声器的当前时刻n的输出值其中符号*代表卷积运算，S表示噪声源经滤波器到扬声器的次级通路的脉冲响应,其取值由实验获得；

D、权向量更新

D1、残差信号的获取

噪声消除点的误差麦克风，拾取得到当前时刻n的残差信号e(n)；

D2、残差梯度值的计算

根据前一时刻n-1的残差信号e(n-1)和再前一时刻n-2的残差信号e(n-2)，得到当前时刻n的残差相关量ψ(n)，ψ(n)＝ψ(n-1)+χe(n-1)e(n-2)；当前时刻n<129时，ψ(n)＝0；χ为残差相关系数，其取值为0.001；

由当前时刻n的残差相关量ψ(n)，得出当前时刻n的残差梯度值q(n)，

其中exp{·}表示指数运算；

D3、梯度矩阵的构建

根据当前时刻n的残差梯度值q(n)，构建出长度为L的正方形梯度矩阵Q(n)，其中diag[·]表示对角矩阵运算，即依次将括号内的元素排在正方形矩阵的主对角线上，而将正方形矩阵的其余元素置零；

D4、权系数向量的更新

由下式得出，下一时刻n+1的滤波器权系数向量W(n+1)，

W(n+1)＝W(n)+μU(n)e(n)Q(n)，

其中，μ为步长参数，其取值为0.001；

E、迭代

令n＝n+1，重复A、B、C、D的步骤，直至滤波结束。