本文關(guān)鍵詞：基于DSP的自適應(yīng)有源噪聲抵消耳罩控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： DSP 自適應(yīng)處理 噪聲控制 有源耳罩

【摘要】：目前,絕大部分有源耳罩采用模擬電路實(shí)現(xiàn)控制器。這種控制器的傳遞函數(shù)參數(shù)固定、不易調(diào)節(jié),而實(shí)際噪聲常具有非平穩(wěn)、時(shí)變特性,并且傳遞函數(shù)、降噪空間中一些非可控參數(shù)常隨時(shí)間變化,所以,當(dāng)降噪環(huán)境發(fā)生變化時(shí),系統(tǒng)抗噪性能明顯下降,甚至不穩(wěn)定,此外,無(wú)法處理多通道任務(wù)。因此,本論文設(shè)計(jì)了一種基于DSP的自適應(yīng)有源耳罩控制系統(tǒng)。論文首先對(duì)基于DSP的自適應(yīng)有源耳罩在市場(chǎng)中的定位及前景做了分析,進(jìn)而明確了應(yīng)用場(chǎng)合,并分析了目標(biāo)場(chǎng)合中的初級(jí)噪聲及降噪空間特性,制定了系統(tǒng)控制策略和控制任務(wù)。然后,從性能角度出發(fā),對(duì)不同的系統(tǒng)控制方式、控制器結(jié)構(gòu)及算法做了分析,并確定了控制系統(tǒng)的解決方案。其次,分析了前饋式單通道系統(tǒng)模型。在此基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了Fx LMS算法,分析了算法性能,并討論了次級(jí)通路建模問(wèn)題。然后,基于MATLAB軟件編寫了實(shí)現(xiàn)FxLMS算法的程序,在Simulink環(huán)境中搭建了前饋式單通道系統(tǒng)模型。仿真結(jié)果表明,建立在橫向結(jié)構(gòu)FIR濾波器和Fx LMS算法上的自適應(yīng)有源控制器在處理窄帶初級(jí)噪聲和前饋式單通道系統(tǒng)時(shí)具有降噪效果較好的優(yōu)點(diǎn),另外,濾波器階數(shù)和收斂因子越大,系統(tǒng)收斂越快,但系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響。最后,基于DSP設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)有源耳罩控制系統(tǒng),并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠自動(dòng)追蹤初級(jí)噪聲統(tǒng)計(jì)特性,實(shí)時(shí)適應(yīng)降噪環(huán)境變化,噪聲抑制效果明顯,同時(shí),前饋結(jié)構(gòu)保證了優(yōu)良的穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：DSP 自適應(yīng)處理 噪聲控制 有源耳罩
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB535
【目錄】：

• 中文摘要2-3
• Abstract3-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究背景及意義8-10
• 1.2 噪聲控制技術(shù)概述10-12
• 1.2.1 傳統(tǒng)噪聲控制方法10
• 1.2.2 有源噪聲控制技術(shù)10-12
• 1.3 有源噪聲抵消耳罩的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 模擬式有源耳罩12-13
• 1.3.2 數(shù)字式有源耳罩13-14
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容及章節(jié)安排14-16
• 第二章 系統(tǒng)控制任務(wù)與系統(tǒng)解決方案16-27
• 2.1 引言16
• 2.2 系統(tǒng)控制任務(wù)16-19
• 2.2.1 基于DSP的自適應(yīng)有源耳罩應(yīng)用場(chǎng)合分析16-18
• 2.2.2 初級(jí)噪聲特性及降噪空間分析18-19
• 2.2.3 系統(tǒng)面臨的噪聲控制任務(wù)19
• 2.3 系統(tǒng)控制方式19-23
• 2.3.1 有源噪聲控制系統(tǒng)分類19-20
• 2.3.2 模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)性能對(duì)比分析20
• 2.3.3 前饋系統(tǒng)與反饋系統(tǒng)性能對(duì)比分析20-21
• 2.3.4 單通道系統(tǒng)與多通道系統(tǒng)性能對(duì)比分析21-23
• 2.3.5 系統(tǒng)控制方式選擇23
• 2.4 系統(tǒng)控制器結(jié)構(gòu)與算法23-25
• 2.4.1 自適應(yīng)濾波基本原理23-24
• 2.4.2 影響濾波器結(jié)構(gòu)選取的因素24
• 2.4.3 FIR濾波器與IIR濾波器性能對(duì)比分析24-25
• 2.4.4 控制器結(jié)構(gòu)選型25
• 2.4.5 自適應(yīng)算法選擇25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 第三章 基于FxLMS算法的前饋式單通道系統(tǒng)仿真分析27-48
• 3.1 引言27
• 3.2 前饋式單通道系統(tǒng)模型分析27-29
• 3.3 單通道FxLMS算法29-34
• 3.3.1 算法推導(dǎo)29-31
• 3.3.2 算法性能分析31-34
• 3.4 次級(jí)通路建模34-43
• 3.4.1 建模濾波器與誤差分析34-37
• 3.4.2 離線建模37-38
• 3.4.3 在線建模38-43
• 3.5 系統(tǒng)仿真與分析43-47
• 3.5.1 仿真軟件簡(jiǎn)介43
• 3.5.2 基于Matlab的FxLMS算法仿真分析43-45
• 3.5.3 基于FxLMS算法的系統(tǒng)Simulink建模及仿真分析45-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第四章 自適應(yīng)有源噪聲抵消耳罩控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)48-64
• 4.1 引言48
• 4.2 DSP技術(shù)簡(jiǎn)介48-49
• 4.3 基于DSP的自適應(yīng)有源噪聲抵消耳罩控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)49-60
• 4.3.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案49-50
• 4.3.2 次級(jí)通路辨識(shí)方案50-51
• 4.3.3 DSP芯片選型及系統(tǒng)硬件配置51-55
• 4.3.4 外圍電路設(shè)計(jì)55-58
• 4.3.5 軟件設(shè)計(jì)58-60
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析60-62
• 4.5 非線性問(wèn)題分析62-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 第五章 總結(jié)與展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 在學(xué)期間的研究成果68-69
• 致謝69

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 苗靜;;防護(hù)耳罩[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期

2 余文斌,劉森,蒿東現(xiàn),鄭學(xué)文;一種新型有源消聲耳罩的研究[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2000年06期

3 唐志文,梁振福,胡正元,魏晶,王云景,王曦;限幅式通訊隔聲耳罩的研制[J];解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志;1991年06期

4 苗靜;;防護(hù)耳罩[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年01期

5 苗靜;;防護(hù)耳罩[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2012年11期

6 苗靜;;防護(hù)耳罩[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年07期

7 苗靜;;防護(hù)耳罩[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2012年04期

8 苗靜;;防護(hù)耳罩[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年09期

9 ;SL-E型隔聲耳罩[J];勞動(dòng)保護(hù);1981年06期

10 唐志文;;新型HY-E-2限幅式通訊隔聲防噪耳罩問(wèn)世[J];金屬礦山;1987年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 陳洪文;王洪田;于黎明;;耳罩式護(hù)聽(tīng)器插入損失測(cè)量[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2002年全國(guó)聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

2 仲旭;邱小軍;鄒海山;;噪聲不同角度入射下的有源降噪耳罩性能[A];2012全國(guó)環(huán)境聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 薛成清　記者 石瑞寧;艦艇輪機(jī)兵戴上新型耳罩[N];解放軍報(bào);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳智;基于DSP的自適應(yīng)有源噪聲抵消耳罩控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];蘭州大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：702515