[发明专利]一种用于汽车道路噪声主动控制的参考信号选择方法

说明书

本发明涉及一种用于汽车道路噪声主动控制的参考信号选择方法，其包括以下步骤：步骤1：主要噪声峰值确定：选取K个主要噪声峰值及其对应的频率；步骤2：参考点的位置优化：针对每个频率，依据常相干系数对所述参考信号进行排序；步骤3：参考点的数量优化：先依据多重相干系数增量确定每个频率对应的最优参考点数量，再利用多重相干函数确定全频带的最优参考点数量，从而获得可用参考信号。本发明系统地阐述了选择道路噪声主动控制的参考信号的方法，同时能够获得参考信号位置和数量的优化，克服了现有技术的不足。

技术领域

本发明属于噪声及振动控制领域，特别涉及一种用于汽车道路噪声主动控制中的参考信号选择方法。

背景技术

汽车噪声主要来源于发动机辐射噪声、电机电磁噪声、道路噪声、气动噪声、进排气噪声以及传动系统噪声等。常用的噪声控制技术为被动隔离技术，例如增加结构阻尼、敷设吸声材料等。这些技术对于控制车内的中、高频段噪声有一定效果，但对于低频噪声的抑制却不尽如人意。在这种情况下，主动噪声控制技术应运而生。

主动噪声控制技术对低频噪声的抑制效果尤其明显，它利用附加声源在指定区域内人为地、有针对性地产生与控制噪声振幅相同、相位相反的声信号，从而抵消噪声信号，达到降噪效果。

道路噪声主动控制是指对汽车行驶时产生的道路噪声的主动控制，噪声的控制频段在20～300Hz范围内。通常采用带参考信号的前馈或前反馈结合的控制算法进行控制，而控制效果的好坏，很大程度上决定于参考信号的选择是否合理。

2002年，Shi-Hwan Oh研究了用四个参考信号、两个控制扬声器和两个误差麦克风对道路噪声进行主动控制的方案。在选取参考点时，首先在悬架系统上选择了16个参考点并布置了三向加速度传感器；其次分析了不同参考信号组合的多重相干函数，发现车内前、后声场分别与前、后悬信号有较大的相关性。最后根据控制系统的能力，在前悬和后悬分别选择2个相干系数较大的点为参考点。

2014年，Jie Duan研究了前反馈结合的道路噪声主动控制系统。在选择参考信号时，首先利用主成分分析方法估计出参考信号的合理数量，再通过枚举法罗列了所有符合估计数量的参考信号组合，最后选择到车内噪声多重相干系数最大的参考信号组合作为控制系统的参考信号。

参考信号的选择在汽车道路噪声的主动控制中至关重要，但现有的选择方法较少，也未有方法能够在选择的同时实现参考信号位置和数量的优化。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够同时获得参考信号的最优位置和数量、有助于更好地实现汽车道路噪声主动控制的参考信号选择方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于汽车道路噪声主动控制的参考信号选择方法，用于从若干参考点获得的M个参考信号中选取出能够应用于汽车道路噪声主动控制方法中的若干个可用参考信号，所述用于汽车道路噪声主动控制的参考信号选择方法包括以下步骤：

步骤1：主要噪声峰值确定：

基于反映车内噪声信号的车内噪声频谱选取K个噪声峰值作为主要噪声峰值，并获得各所述主要噪声峰值对应的频率f_k作为主要峰值频率，k＝1，2，…，K；

步骤2：参考点的位置优化：

逐个选取所述主要峰值频率，每选取一个所述主要峰值频率，分别执行步骤2-1至步骤2-2；

步骤2-1：分别计算各所述参考信号中对应所选取的所述主要峰值频率的部分与所述车内噪声信号中对应所选取的所述主要峰值频率的部分之间的常相干系数；

步骤2-2：基于计算出的各个所述常相干系数的由大到小的排序，对M个所述参考信号进行排序；

步骤3：参考点的数量优化：