[发明专利]一种基于EMFNL滤波器在线建模次级通道的有源降噪方法

说明书

本发明涉及有源噪声控制领域，公开了一种基于带线性部分偶镜像傅里叶非线性（EMFNL,Even Mirror Fourier Nonlinear with Linear section）滤波器在线建模次级通道的有源降噪方法，其包括S1采集噪声源信号；S2构建控制EMFNL滤波器抽头并简化；S3对S2中滤波器抽头，构建控制权系数并初始化；S4对S3中权系数和S2中EMFNL滤波器进行卷积，生成反噪声；S5自适应更新权系数；S6在线辨识次级通道，构建辨识滤波器抽头，采用自适应算法辨识系数，并实时计算次级通道估计。与现有技术相比，本发明基于二阶EMFNL滤波器的非线性在线建模次级通道，同时使用EMFNL滤波器作为控制滤波器，具有更强的适应性和更优的非线性处理能力。

技术领域

本发明涉及有源噪声控制领域，涉及有源噪声控制方法和非线性次级通道建模方法，尤其涉及一种基于带线性部分偶镜像傅里叶非线性(EMFNL,Even MirrorFourierNonlinear with Linear section)滤波器在线建模次级通道的有源降噪方法。

背景技术

基于叠加原理的有源噪声控制(ANC,Active Noise Control)技术因成本低、低频效果显著、布控简便等优势，得到了广泛研究和应用，未来极有可能成为封闭空间降噪的标配技术。

有源噪声控制模型分为有次级通道模型和无次级通道模型。无次级通道模型方面，中国专利CN 101393736 B公开了一种无次级通道建模的有源噪声控制方法，采用四个更新方向搜索的方法寻找最优系数，实时性差。中国专利CN 103915091 A公开了一种无次级通道建模模型方法，该方法需统计噪声源信号和误差信号功率，本质上属于统计的方法，系统初始阶段难以实现实时，且噪声源有变化时，系统难以快速反应。因此有次级通道模型依然是目前的主要方向。国际专利WO2017/048480 EN 2017.03.23(中国专利CN 108352156A)和国际专利WO2017/048481 EN 2017.03.23(中国专利CN 108352157 A)公开了次级通道幅值和相位的估计方法，需对不同频率分量进行估计，算法复杂。中国专利CN 109448686 A公开了一种在线次级建模有源噪声控制系统，该系统使用线性次级通道模型，难以处理非线性次级通道情形。中国专利CN 109379652 A公开了一种耳机有源噪声控制的次级通道离线辨识方法及系统，该次级通道采用无限冲激响应响应(IIR,Infinite ImpulseResponse)滤波器，该滤波器虽然可用更少的系数逼近线性滤波器，但IIR模型存在输入有界输出有界(Bounded Input Bounded Output,BIBO)准则下的不稳定情形。目前的有次级通道模型中，次级通道多采用离线建模的方法，离线建模对于模型不确定，或时变次级通道适用性差，甚至算法无效。

发明内容

发明目的：针对现有有源降噪技术中在线非线性次级通道建模缺失问题，本发明提出一种基于二阶EMFNL滤波器的非线性次级通道在线建模，同时使用EMFNL滤波器作为控制滤波器的有源噪声控制方法，该方法建模出的次级通道估计为在线、非线性模型，具有更强的适应性和更优的非线性处理能力。

技术方案：本发明提供了一种基于EMFNL滤波器在线建模次级通道的有源降噪方法，基于二阶EMFNL滤波器非线性在线建模次级通道，同时使用EMFNL滤波器作为控制滤波器进行有源噪声控制，该方法具体步骤包括：

S1：采集噪声源信号；

S2：对S1中噪声源信号，构建控制EMFNL滤波器抽头，并简化所述EMFNL滤波器抽头；

S3：对S2中滤波器抽头，构建控制权系数w(n)并对其进行初始化；

S4：对S3中权系数和S2中EMFNL滤波器进行卷积，生成反噪声y(n)；

S5：给出EMFNL滤波器对应的权更新算法，自适应更新控制权系数w(n)；

S6：在线辨识次级通道：