[发明专利]一种基于动量FxLMS算法的主动噪声控制系统

摘要

本发明请求保护一种基于动量FxLMS算法的主动噪声控制系统。主要包括5个模块：噪声信号滤波模块(1)、动量FxLMS算法模块(2)、次级通道建模模块(3)、白噪声产生器模块(4)及主通道路径模块(5)。本发明目的在于提高ANC系统的收敛速度。创新点在于针对噪声信号功率谱密度的不平坦造成传统FxLMS算法在室内噪声消除应用中控制滤波器的收敛速度会受到极大的影响，提出采用动量FxLMS算法(传统LMS算法中增加一个由于权系数增加的动量项)来更新控制滤波器的权值，从而加速梯度下降，使抽头系数均值收敛得更快更平稳。该结构具有收敛速度快和结构简单等特点。

主权项

1.一种基于动量FxLMS算法的主动噪声控制系统，其特征在于，包括：噪声信号滤波模块(1)、动量FxLMS算法模块(2)、次级通道建模模块(3)、白噪声产生器模块(4)及主通道路径模块(5)，其中噪声信号滤波模块(1)，用于通过次级通道模拟滤波器对初始参考噪声信号x(n)进行滤波，产生滤波信号x’(n)进而注入到ANC系统主控制自适应滤波器中，成为主通道自适应滤波器的输入信号；动量FxLMS算法模块，用于对经过滤波器过滤的信号采用动量FxLMS算法，更新控制滤波器W(z)的权系数，控制滤波器W(z)分别与噪声源、滤波器和动量FxLMS算法模块相连接，原始的噪声信号通过控制滤波器输出y(n)，y(n)与白噪声产生器产生的白噪声相加，再经过次级通道产生抗噪信号y’(n)，抗噪信号y’(n)与主路径的噪声d(n)相结合以减少误差传感器周围的声压；次级通道建模模块(3)，用于对次级通道进行实时的建模，包括次级通道路径S(z)、次级建模滤波器VSS‑LMS算法模块，S(z)表示次级声源与误差传感器之间的声学响应，S(z)用于模拟ANC系统次级通道的路径函数，次级建模滤波器VSS‑LMS算法模块用于更新次级通道建模滤波器的抽头系数；白噪声发生器产生一组随机信号v(n)，v(n)通过次级路径产生建模信号v’(n)，另外一端v(n)通过建模滤波器产生建模信号v’(n)，参与误差信号e(n)与建模信号做差产生误差信号f(n)。f(n)作为动量LMS算法和VSS‑LMS算法的误差信号；白噪声发生器模块(4)，用于产生高斯白噪声，并注入次级通道建模模块(3)的次级路径；主通道路径模块(5)，用于(模拟ANC系统主通道的路径函数(声学响应)从而对初始信号进行滤波，得到主通道自适应滤波器的期望信号d(n))。