車內(nèi)噪聲主動控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、噪聲、振動、不平順（Noise，vibration，and harshness，NVH）是現(xiàn)代汽車業(yè)發(fā)展過程中的一個重要問題，對車內(nèi)低頻噪聲的控制是其中一項重要挑戰(zhàn)。噪聲主動控制（Active Noise Control，ANC）技術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。但該技術應用于車內(nèi)噪聲控制時，會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技術發(fā)展的關鍵問題之一。為了提高車內(nèi)ANC技術寬帶

2、噪聲處理性能，本文主要對控制算法的設計與實現(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，重點對FXLMS控制算法進行推導，從算法收斂性能與穩(wěn)態(tài)性能的角度對寬帶噪聲控制性能受限的原因進行理論分析，分析了控制算法的各項性能指標對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，基于聲學有限元軟件LMS Virtual Lab對車內(nèi)聲場進行仿真分析，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。針對次級聲通道脈沖響應具有的稀疏性，對稀疏性、比例因子、收斂性能三者的關系進行分析，進而在傳統(tǒng)的次級聲通道辨識算法中引入比例思想，加快了辨識速度的同時提高了辨識精度。
　　在對輸入信號相關性與算法性能關系的理論分析基礎上，結(jié)合車內(nèi)噪聲特點，從變步長設計與輸入信號去相關兩個方向?qū)刂扑惴ㄟM行了改進。借鑒泄露 LMS算法，提出一種新的變步長算法，將步長控制函數(shù)寫入自適應的目標函數(shù)中，在尋找最優(yōu)權(quán)系數(shù)的同

4、時完成步長的優(yōu)化，提高算法的性能同時增強了抗噪聲干擾能力。同時在算法中引入子帶自適應濾波的方法，對輸入噪聲信號進行子帶分解，降低信號的相關性，進而提高算法收斂速度。著重對算法的計算復雜度進行分析，采用了一種遞推公式來降低計算復雜度以利于微處理器實現(xiàn)。最后分別以窄帶噪聲與寬帶噪聲為輸入信號進行了仿真實驗，結(jié)果表明子帶分割方法對寬帶噪聲處理的有效性。
　　基于 DSP開發(fā)平臺在搭建的一維聲場中完成了次級聲通道辨識算法與ANC控制算法的