基于泄漏残余误差分离器的窄带主动噪声控制系统

BeardRen

摘 要：传统窄带主动噪声控制系统中，各窄带噪声分量由各控制器并行处理，而相应的控制系数却仍由系统的整
体残余误差进行更新。这导致各控制器之间相互影响，从而降低了系统的收敛速度。为保证各控制器单独利用自身
的残余误差来更新控制系数，实现残余误差信号的频率分量分离，该文提出一种基于泄漏残余误差分离器的窄带主
动噪声控制系统，并对新系统进行初步统计分析。理论分析、仿真及实验表明，这种引入泄漏因子的残余误差分离
' e2 A! |4 O% M$ a6 k器，在不牺牲稳态性能情况下，提升了系统的鲁棒性和收敛性。
( v9 Q) ]- w! s7 B7 h关键词：窄带主动噪声控制；泄漏残余误差分离器；最小均方算法；收敛性能
1 引言
在实际的生产生活中，存在大量由旋转机械或
往复运动的装置产生的以低频为主的有害噪声，其
+ p0 m2 ^; l0 V0 [# d* L$ B- s* X具有周期性或近周期性[1]。在消除低频噪声方面，窄
带主动噪声控制(Narrowband Active Noise Control,
NANC)系统得到了广泛的研究与应用[2,3]。
最初Widrow和Steams利用二阶滤波器提出了
$ _% u( {8 `/ U( f; B9 m% o, b一种自适应 NANC 系统[1]，但该系统仅适合处理单
1 {& q5 j" g3 i4 Y' N个正弦噪声信号。针对实际中周期性噪声通常包含
9 `. h, k0 [: B" J多个基频信号及其谐波频率，文献[4]依频率将输入
信号分类，利用多个二阶自适应滤波器并联对每个
频率信号进行单独处理，构建了经典的前馈并行参
8 |6 b7 L3 H/ |3 j$ U$ q  ~$ Q考输入 NANC 系统。基于该经典 NANC 系统，之
后研究者们做了大量研究工作，来分析和改进系统
性能[5 15]。文献[5]从理论上论证了按频率将参考信
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