車內(nèi)噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、噪聲、振動(dòng)、不平順（Noise，vibration，and harshness，NVH）是現(xiàn)代汽車業(yè)發(fā)展過程中的一個(gè)重要問題，對(duì)車內(nèi)低頻噪聲的控制是其中一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。噪聲主動(dòng)控制（Active Noise Control，ANC）技術(shù)憑借其良好的低頻噪聲控制性能而成為一種頗具前景的解決方案。但該技術(shù)應(yīng)用于車內(nèi)噪聲控制時(shí)，會(huì)遇到諸如收斂速度慢、寬帶噪聲控制效果差等問題，這也是制約車內(nèi)ANC技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。為了提高車內(nèi)ANC技術(shù)寬帶

2、噪聲處理性能，本文主要對(duì)控制算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)展開研究。
　　根據(jù)聲波線性方程與疊加理論，以單通道前饋結(jié)構(gòu)的ANC系統(tǒng)闡明系統(tǒng)的工作原理與主要組成，重點(diǎn)對(duì)FXLMS控制算法進(jìn)行推導(dǎo)，從算法收斂性能與穩(wěn)態(tài)性能的角度對(duì)寬帶噪聲控制性能受限的原因進(jìn)行理論分析，分析了控制算法的各項(xiàng)性能指標(biāo)對(duì)噪聲控制效果的影響。結(jié)合車內(nèi)噪聲數(shù)據(jù)的采集與分析結(jié)果，基于聲學(xué)有限元軟件LMS Virtual Lab對(duì)車內(nèi)聲場(chǎng)進(jìn)行仿真分析，明確不同工況下駕駛員右耳所

3、處空間噪聲的主要來源與噪聲特性。針對(duì)次級(jí)聲通道脈沖響應(yīng)具有的稀疏性，對(duì)稀疏性、比例因子、收斂性能三者的關(guān)系進(jìn)行分析，進(jìn)而在傳統(tǒng)的次級(jí)聲通道辨識(shí)算法中引入比例思想，加快了辨識(shí)速度的同時(shí)提高了辨識(shí)精度。
　　在對(duì)輸入信號(hào)相關(guān)性與算法性能關(guān)系的理論分析基礎(chǔ)上，結(jié)合車內(nèi)噪聲特點(diǎn)，從變步長(zhǎng)設(shè)計(jì)與輸入信號(hào)去相關(guān)兩個(gè)方向?qū)刂扑惴ㄟM(jìn)行了改進(jìn)。借鑒泄露 LMS算法，提出一種新的變步長(zhǎng)算法，將步長(zhǎng)控制函數(shù)寫入自適應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)中，在尋找最優(yōu)權(quán)系數(shù)的同

4、時(shí)完成步長(zhǎng)的優(yōu)化，提高算法的性能同時(shí)增強(qiáng)了抗噪聲干擾能力。同時(shí)在算法中引入子帶自適應(yīng)濾波的方法，對(duì)輸入噪聲信號(hào)進(jìn)行子帶分解，降低信號(hào)的相關(guān)性，進(jìn)而提高算法收斂速度。著重對(duì)算法的計(jì)算復(fù)雜度進(jìn)行分析，采用了一種遞推公式來降低計(jì)算復(fù)雜度以利于微處理器實(shí)現(xiàn)。最后分別以窄帶噪聲與寬帶噪聲為輸入信號(hào)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明子帶分割方法對(duì)寬帶噪聲處理的有效性。
　　基于 DSP開發(fā)平臺(tái)在搭建的一維聲場(chǎng)中完成了次級(jí)聲通道辨識(shí)算法與ANC控制算法的