有源噪聲控制技術(shù)采用以聲抵聲的原理,憑借靈活的結(jié)構(gòu)以及對(duì)低頻噪聲良好的控制效果,逐漸成為噪聲控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文研究對(duì)象為軍事作戰(zhàn)坦克艙內(nèi)噪聲,艙室內(nèi)噪聲強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)且頻率集中分布在低頻段,長(zhǎng)時(shí)間處于該噪聲環(huán)境下會(huì)對(duì)乘員身心健康造成巨大傷害,因此研究坦克艙內(nèi)乘員噪聲防護(hù)問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。自適應(yīng)有源降噪耳罩作為有源噪聲控制技術(shù)應(yīng)用中一個(gè)成功的范例,在傳統(tǒng)無(wú)源耳罩基礎(chǔ)上加裝控制器,可以進(jìn)一步提高對(duì)艙室內(nèi)復(fù)雜低頻噪聲的降噪效果。本文的主要研究工作如下:(1)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景與噪聲特性,研究了多種有源降噪系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),包括數(shù)字式和模擬式、前饋式和反饋式、單通道和多通道,對(duì)比了現(xiàn)有的自適應(yīng)降噪算法與數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu),確定了一種數(shù)字式復(fù)合型單通道有源降噪耳罩結(jié)構(gòu)。(2)最小均方誤差(LMS)算法憑借計(jì)算量小、利于硬件實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于有源降噪中,為解決LMS算法中收斂速度與穩(wěn)定性的矛盾關(guān)系,提出了一種新的變步長(zhǎng)LMS算法,算法引入了反饋機(jī)制,將步長(zhǎng)因子更新與上一次迭代的誤差信號(hào)關(guān)聯(lián),提高了算法的抗干擾能力。新的更新模型解決了步長(zhǎng)因子變化過(guò)快的問(wèn)題,由實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)并確定模型參...

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 課題研究背景及意義
    1.3 相關(guān)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 有源降噪技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 模擬有源降噪耳罩國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.3 數(shù)字有源降噪耳罩國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
        1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 組織結(jié)構(gòu)安排
第2章 自適應(yīng)有源降噪耳罩需求分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 坦克艙內(nèi)噪聲研究與降噪需求
        2.1.1 坦克艙內(nèi)噪聲來(lái)源研究
        2.1.2 坦克艙內(nèi)噪聲特性研究
        2.1.3 有源降噪耳罩需求分析
    2.2 有源降噪系統(tǒng)方案研究
        2.2.1 模擬和數(shù)字有源降噪系統(tǒng)研究與選取
        2.2.2 前饋和反饋有源降噪系統(tǒng)研究與選取
        2.2.3 單通道和多通道有源降噪系統(tǒng)研究與選取
    2.3 自適應(yīng)濾波系統(tǒng)方案研究
        2.3.1 自適應(yīng)濾波算法研究與選取
        2.3.2 數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)研究與選取
    2.4 本章小結(jié)
第3章 復(fù)雜聲場(chǎng)環(huán)境下自適應(yīng)有源降噪策略研究
    3.1 自適應(yīng)辨識(shí)算法研究
        3.1.1 LMS算法原理與性能分析
        3.1.2 改進(jìn)型變步長(zhǎng)LMS算法
        3.1.3 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.2 次級(jí)通道時(shí)延問(wèn)題研究
        3.2.1 自適應(yīng)有源降噪系統(tǒng)模型建立
        3.2.2 次級(jí)通道時(shí)延問(wèn)題研究
        3.2.3 次級(jí)通道辨識(shí)優(yōu)化與系統(tǒng)模型搭建
        3.2.4 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.3 封閉聲場(chǎng)環(huán)境下次級(jí)聲源與誤差麥克風(fēng)布放策略研究
        3.3.1 坦克艙內(nèi)聲場(chǎng)分析與控制器布放策略
        3.3.2 降噪耳罩聲場(chǎng)分析與控制器布放策略
    3.4 坦克艙內(nèi)武器脈沖噪聲抵消問(wèn)題研究
        3.4.1 坦克艙內(nèi)武器脈沖噪聲模型建立
        3.4.2 基于反正切的濾波-X非線性壓縮算法
        3.4.3 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.5 其他特定問(wèn)題分析
        3.5.1 雙耳對(duì)聲源感知差異問(wèn)題分析
        3.5.2 次級(jí)聲反饋問(wèn)題分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 自適應(yīng)有源降噪耳罩系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 DSP系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程與芯片選型
        4.1.1 DSP系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程
        4.1.2 DSP芯片簡(jiǎn)介與選取
    4.2 VC5509A與內(nèi)部相關(guān)模塊介紹
        4.2.1 時(shí)鐘發(fā)生器
        4.2.2 多通道緩沖串口Mc BSP
        4.2.3 I2C總線
    4.3 自適應(yīng)有源降噪耳罩硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 電源電路
        4.3.2 時(shí)鐘電路
        4.3.3 AIC23B音頻電路
        4.3.4 EMIF電路
        4.3.5 JTAG接口電路
    4.4 自適應(yīng)有源降噪耳罩軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.4.1 CCS開(kāi)發(fā)環(huán)境
        4.4.2 軟件流程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 自適應(yīng)有源降噪耳罩實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
    5.1 自適應(yīng)有源降噪耳罩總體實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        5.1.1 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        5.1.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)現(xiàn)
    5.2 自適應(yīng)有源降噪耳罩實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        5.2.1 單頻噪聲實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        5.2.2 白噪聲實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        5.2.3 坦克艙內(nèi)行駛噪聲實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        5.2.4 坦克艙內(nèi)武器噪聲實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間獲得與學(xué)位論文相關(guān)的科研成果



本文編號(hào)：3942460