[发明专利]一种基于梯度矩阵的有源噪声控制方法

摘要

一种基于梯度矩阵的有源噪声控制方法，其步骤主要是：A、噪声输入向量的生成，得到滤波器当前时刻n的噪声输入向量；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)；C、滤波器根据当前时刻n的权系数向量对当前时刻n的噪声输入向量U(n)进行滤波得到当前时刻输出到扬声器的输出值D、权向量更新，由n‑1时刻和n‑2时刻的残差信号相乘迭代得到当前时刻n的残差相关量ψ(n)，再将残差相关量迭代得到当前时刻n的残差梯度值q(n)，并在权向量更新公式的乘积项中加入残差梯度矩阵值，完成权向量更新；G、令n＝n+1，重复上述步骤，直至迭代结束。本发明的收敛速度快，噪声控制效果好。

主权项

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。