导读:本文包含了自适应有源噪声控制论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:噪声控制,算法,自适应,次级,步长,声源,噪声。
自适应有源噪声控制论文文献综述
韩宇菲[1]（2019）在《有源噪声控制中自适应算法研究及在局部空间降噪的应用》一文中研究指出噪声对人类生活的影响越来越大,已成为全世界都关注的环境污染问题之一。中低频噪声是对人影响较大的一类噪声,长期接触这类噪声会令人的生理及心理极为不适。降噪技术是解决噪声问题的重要手段,目前主要的降噪方法包括采用特定材料结构的被动降噪和利用信号处理的有源噪声控制。被动降噪方法对低频噪声常常束手无策,有源噪声控制成为了解决中低频噪声的有效途径,是目前噪声处理方面的研究热点。有源噪声控制一般包括初级通道和次级通道,这两部分一般都会用到自适应最小均方误差(Least Mean Square,LMS)算法,算法中阶数与步长的影响较大。在硬件资源允许的阶数范围内,次级通道辨识算法的阶数过小会出现严重的建模误差,阶数过大会增加计算量且易出现失调等问题;步长则同时影响着初、次级通道算法的收敛及稳态等性能,因此步长、阶数的研究对提升有源噪声控制降噪效果具有重要价值。目前关于步长或阶数调整的算法研究还不够深入,一些算法缺乏系统的理论分析,实用性较差。此外,有源噪声控制的应用主要集中在管道等场景,针对叁维空间的研究还不多。本文针对有源噪声控制中自适应LMS算法的阶数、步长调整开展了深入的研究,并将研究成果应用在局部叁维空间降噪中。首先,论文研究与分析了有源噪声控制的基础结构及算法,将初、次级通道中自适应LMS算法的收敛及稳态等性能与阶数、步长建立了精确关系。系统的研究分析了表征自适应LMS算法收敛性能、稳态性能、计算量与鲁棒性的相关表达式,同时研究一些典型的变阶数算法和变步长算法,并分析存在的不足,为有源噪声控制中自适应LMS算法在阶数或步长调整方面的研究提供理论指导与依据。其次,对自适应LMS算法中阶数的调整进行深入研究,针对分数变阶数算法的阶数更新因子、误差宽度及阶数大的波动等问题,提出叁种改进的算法。具体对于阶数更新因子等问题,提出迭代阶数更新因子的改进分数变阶数算法,该算法能去除系统误差的影响,避免建模不足等问题;针对误差宽度等问题,提出变误差宽度的改进分数变阶数算法,并提供算法暂态稳态性能及参数选择分析,该算法能合理的调整误差宽度,能在不影响收敛性能的前提下,限制阶数大的波动。这两种算法均提升了低噪环境下变阶数算法的收敛及稳态等性能,适用于弱干扰低噪环境下的次级通道辨识中。还将误差宽度与阶数更新因子,进行合理统一的分析与结合,同时也添加动态选择限定函数比例的方法,提出了混合自适应参数的分数变阶数算法,该算法优化了阶数的过估计问题,提升了高噪环境中变阶数算法的性能。再次,对自适应LMS算法中步长的调整进行深入研究,针对目前变步长算法缺乏性能分析及实用性的问题,提出一种迭代变步长算法。该算法基于理论分析,通过基础公式推演获得了调整步长的合理表达式。并提供了算法暂态及稳态性能的理论及实验分析,结果验证了理论分析的正确与算法性能的优良,其适用于有源噪声控制的初级通道算法中。还对变步长算法与变阶数算法进行合理的统一分析与结合,提出同步调整步长与阶数的混合算法,理论分析及实验结果共同表明,该算法能够同时获得合理的阶数与步长,进一步提升了算法的稳态等性能。最后,对局部叁维空间有源噪声控制进行实验研究。合理搭建大封闭空间下局部叁维空间实验平台,根据实验场景特性对提出的算法进行了合理选取,应用在有源噪声控制的初级通道及离线次级通道辨识中,利用多种噪声进行有源噪声消除实验,通过绘制降噪前后的各类图表对降噪效果进行比较。实验结果与理论分析结果相一致,次级通道部分,提出的算法能在硬件资源及次级通道辨识所允许的阶数及误差范围内,获得适当的阶数值并合理的调整步长,既较准确的估计了次级通道,又在保证算法跟踪收敛性能的前提下,降低了计算量及失调的概率。在初级通道算法中,通过应用提出的改进算法,针对各类噪声均获得了良好的降噪效果。本文研究内容提升了有源噪声控制算法的性能,并为实际中的应用提供了经验,对有源噪声控制算法及局部叁维空间噪声控制的发展具有重要意义。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
段小木[2]（2019）在《电力变压器振动发生传播机理及自适应有源噪声控制》一文中研究指出现代电网运行中的变压器由于电磁与机械的耦合作用,其产生的机械振动和噪声污染已经日渐成为电力行业不可忽视的重要问题。本文从电力变压器运行过程中机械振动发生机理与传播过程、电力变压器声场中次级声源优化控制技术、电力变压器自适应有源降噪智能算法叁个方面入手,建立了干式变压器的多物理场仿真模型,开展理论探索与应用研究,叁者相互联系,内容形成一个有机的整体,为智能电网设备检测、故障诊断以及环境噪声综合治理提供了理论与技术支持。本文的具体研究内容如下:(1)第二章从变压器本体振动及噪声产生的机理出发,研究变压器铁芯与绕组的振动与噪声的产生过程,并考虑其在周围空间中传播的过程,利用COMSOLMultiphysics多物理场仿真软件,建立完整的声场计算模型以分析电力变压器振动噪声频谱分布情况,电动力随时间变化情况以及磁致伸缩引起的铁芯位移情况以及变压器周围空气域内的声场分布情况,并分析了空间内指定点处的噪声频谱特征,为后续针对变压器噪声开展降噪工作提供了仿真基础。通过将电磁场、结构场和压力声场进行依次耦合计算,最终得到变压器本体的电磁振动噪声以及周围特定空间距离内的空气声场分布。(2)第叁章基于惠更斯原理和声波迭加干涉相消原理,将变压器等效为球形初级声源,针对周围空间内的声场分布,利用次级声源阵列进行声波干涉,从而达到有源降噪的目的。为了确定次级声源的最优匹配参数与次级在声场内的最优位置,根据声学控制原理,建立了声场优化的目标函数,利用遗传算法针对数量、位置、源强以及初相角等关键参数进行优化处理,将位置和数量进行了耦合,减少了计算量和实际运行中次级声源的布置难度,从而得到使降噪效果达到最优时的次级声源优化布置策略。利用COMSOL Multiphysics软件建立声场干涉模型,对不同数量和空间位置的次级声源布置策略进行了仿真模拟,验证次级声源优化的正确性。(3)第四章研究了自适应变压器有源降噪算法,将算法分为叁个部分,第一部分和第二部分针对次级通道和初级通道分别进行离线建模,第叁部分对次级通道进行在线建模,有效降低了变压器的噪声;之后采用遗传算法对降噪滤波器的收敛系数进行了优化,提高了算法的收敛性能;在仿真分析中,与随机白噪声FXLMS算法进行对比,仿真结果验证了本文所研究算法在次级通道在线建模和变压器降噪方面均有更好降噪性能。在次级声源优化的基础上,以有源降噪自适应算法为核心,提出变压器有源降噪系统智能化控制策略,提高降噪系统稳定性与降噪量。为后续有源降噪设备的研究开发提供了理论基础和工程依据。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-02）
陈祥君[3]（2019）在《基于陷波延时LMS算法的乘用车内自适应有源噪声控制技术研究》一文中研究指出传统燃油车处于怠速或低速行驶工况时,驾驶室内高声级的噪声主要来自于发动机做功产生的低频阶次噪声,而传统的吸声、隔声等被动降噪方法对低频噪声的处理效果较差,由此诞生了车载有源噪声控制(ANC)技术。然而当前ANC技术中次级路径延时点数的获取效率太过低下,限制了次级路径中延时思想的应用;同时传统陷波LMS算法的计算量较大,需要较高成本的控制器,从而限制了车载ANC技术的普及。因此,提高次级路径延时点数的获取效率和减小传统陷波LMS算法的计算量具有重要意义。本文将次级路径建模方法中的附加随机噪声法和时延估计法相结合,提出一种新的次级路径延时点数的识别方法,以提高次级路径中目标频带对应的延时点数的识别效率;此外,在传统陷波LMS算法的基础上提出陷波延时LMS算法,从而将参考信号的延时操作取代传统陷波LMS算法中次级路径单位脉冲响应函数与参考信号的卷积操作,以大幅降低算法的计算量。应用MATLAB/Simulink软件对提出的次级路径延时点数的获取方法搭建算法仿真模型,初步验证次级路径延时点数的估计值与实际值几乎无误差;对陷波延时LMS算法和传统陷波LMS算法分别进行仿真分析,发现前者在保证降噪效果的同时仿真运行速度要远大于后者。后续选取扬声器等相关硬件,搭建以dSPACE为控制器的ANC系统硬件在环台架,并依据实验样车的硬件条件,在实车上搭建以DSP为控制器的ANC系统。利用台架和实车的实验条件对陷波延时LMS算法及传统陷波LMS算法进一步对比分析,发现由于计算量过大,在现有处理器硬件资源的基础上已无法运行采样频率为8000Hz时的4*4通道传统陷波LMS算法;而运行陷波延时LMS算法时,当前硬件资源尚有盈余,且在乘用车怠速工况下实现20~200Hz频段内的总降噪量达到7.4dBA以上,在1300rpm到3000rpm的加速工况下实现加速轰鸣声的显着衰减,使得发动机加速噪声的声压级大致呈现线性增长的趋势,大致满足发动机加速声品质的要求。因此本文提出的陷波延时LMS算法在保证有源噪声控制系统降噪量的同时大幅减小了算法计算量,进而节约了控制器成本。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-11）
吴礼福,李佳强,陈定,郭晓董,焦坤[4]（2019）在《一种调节反馈有源噪声控制系统水床效应的频域自适应算法》一文中研究指出伯德灵敏度积分决定反馈有源控制系统具有水床效应,即某个频段内的噪声衰减伴随着另一频段内的噪声放大。已有的反馈系统自适应算法没有明确考虑噪声放大量,非自适应算法考虑了噪声放大量但不能在线调整。为了使自适应反馈系统能明确调节噪声放大量,该文以控制器某个频段内的幅度响应小于指定阈值为约束条件,并作为"惩罚项"与误差信号能量相加得到代价函数,通过最速下降法最小化该代价函数得到了一种频域自适应算法。与已有算法在有源降噪耳机实例中的对比结果表明,该算法能够更为直接地对指定频段内的噪声放大量进行调节,从而在降噪量与噪声放大量之间取得折衷。(本文来源于《应用声学》期刊2019年01期）
陈智[5]（2018）在《基于FxLMS算法的前馈式自适应有源噪声控制系统建模与仿真》一文中研究指出针对前馈式自适应有源噪声控制系统,分析并仿真了FxLMS算法。在Simulink环境中建立系统模型,测试收敛速度及稳定性,并分析滤波器阶数和收敛因子对系统性能的影响,为系统的进一步设计与实现提供参考。仿真结果表明,基于横向FIR滤波器和FxLMS算法的前馈式自适应有源噪声控制系统在处理低频窄带噪声时效果较好,另外,滤波器阶数与收敛因子越大,系统收敛速度越快,但系统稳定性受到影响。(本文来源于《自动化与仪器仪表》期刊2018年05期）
张丽[6]（2018）在《自适应有源噪声控制算法研究》一文中研究指出与被动降噪技术相比,有源降噪技术对低频噪声具有较好的控制效果。为使控制系统具有更好的降噪性能,文章对前馈式有源噪声控制算法中的噪声控制环节和次级通道建模环节进行深入研究。首先,本文对次级通道建模方式进行分析,针对前馈式有源噪声控制系统中次级通道在线建模精度低、建模信号与控制信号相互影响的问题,提出一种基于梯度下降的次级通道在线建模有源噪声控制算法。在建模收敛因子调整过程中引入梯度下降方法,设置检测阈值,当步长达到阈值,对收敛因子采取梯度变化,以提高建模精度;利用主动控制环节与建模环节的误差能量比,分别调节两个环节的收敛因子,根据建模收敛因子变化来调节主动控制收敛因子大小,进一步减小了二者的相互干扰。其次,针对噪声控制环节,在分析归一化LMS算法和变步长LMS算法的基础上,就噪声信号能量变化较大的情况,本文提出了一种基于变步长的NLMS有源噪声控制算法(FX-VSSNLMS算法),该算法将输入信号的平方欧式范数对变化的收敛因子进行归一化。改进算法在输入信号能量变大时,自动选择小步长值,可以很好避免算法发散现象,当输入信号能量变小时,选择较大步长值,以提高收敛速度。改进算法采用“变步长”思想代替FXNLMS中初始固定步长值,解决了因初始值选择不当导致降噪效果差的问题。算法综合了“归一化”与“变步长”的优势,不仅具有较好降噪效果,同时也具有较强的鲁棒性。最后,针对不同噪声背景,对两种改进算法进行有源噪声控制仿真实验。通过与改进前算法进行对比分析,体现改进算法在噪声控制方面的改善。(本文来源于《安徽师范大学》期刊2018-05-01）
陈智,王贵锋,李峰,傅龙飞,闫璞[7]（2018）在《基于DSP的前馈式自适应有源低频噪声控制系统设计》一文中研究指出本文阐述了前馈式有源噪声控制系统原理及FxLMS算法。设计了一种基于DSP的前馈式自适应有源低频噪声控制系统,采用LMS算法实现次级通路辨识,采用FxLMS算法实现自适应有源噪声控制。实验结果表明,对于频率为300Hz的低频噪声,能够取得14dB左右的降噪量。(本文来源于《中国新技术新产品》期刊2018年05期）
邓秀慧,林玮[8]（2017）在《有源噪声控制自适应算法研究》一文中研究指出本文深入研究基于滤波-X LMS算法的多通道快速算法性能及其实现。首先推导了单通道与多通道滤波-X LMS算法,并对算法的性能进行了简要的分析。接着提出了自适应有源噪声控制快速算法的基本概念,再详细讨论结构改进型和权系数快速迭代两大类快速算法的基本实现原理和运算步骤,并对各快速算法的运算量进行了统计与比较。最后,对本文研究的各种快速算法进行计算机仿真,由仿真结果得出归一化快速抽取滤波X LMS算法在降噪量、收敛性和运算量上有较好平衡,可作为实际多通道自适应有源噪声控制算法。(本文来源于《2017中国西部声学学术交流会论文集》期刊2017-08-20）
杨鹏[9]（2017）在《基于凸组合自适应滤波的变压器非线性有源噪声控制研究》一文中研究指出随着中国经济飞速发展,人们越来越关注生活的品质。降低变电站噪声,可以减轻噪声对周围群众生活的干扰,大幅提升其生活质量。有源噪声控制系统能有针对性的降低变电站低频噪声,因此,简单、经济、有效的有源降噪系统在电力变压器噪声控制领域有着广阔应用前景。目前,大部分研究以线性系统为基础,该系统收敛速度与稳态误差之间存在不可调和的矛盾,而且在实际运行中,控制系统中不可避免的存在非线性因素,使这类线性系统的控制性能大打折扣。如果能解决系统中的非线性问题,有源降噪系统就能够选用含有非线性失真的低价电声器件,不仅能提高降噪性能,对降低系统的成本同样具有特殊意义。因此,论文以国家自然科学基金项目《基于内模控制的阵列式电力变压器有源消声技术研究》为依托,对电力变压器非线性有源噪声控制技术及系统收敛速度与稳态误差的协调方法进行了研究。论文针对系统收敛速度与稳态误差之间的矛盾,将凸组合滤波器引入有源噪声控制系统,对该结构所采用的组合算法及系统稳定性、收敛速度、稳态误差进行了详细的理论推导,理论证明组合算法能够兼顾稳态误差与收敛速度取得良好的综合性能。分别对目前非线性噪声控制系统中采用的两种主流方法进行了研究,一种是基于函数连接型神经网络(FLANN)的方法,另一种是基于Volterra滤波器的方法。分别阐述了它们的控制系统基本结构及经典算法,并做了可行性分析。分别将这两种滤波器的组合结构引入非线性有源噪声控制系统,并对它们采用的组合算法进行了理论推导,针对传统组合算法在收敛过程中出现的停滞现象,采用附加瞬时转移结构对算法进行优化。研究发现FLANN结构具有结构简单、计算量较小等优点,主要应用于非线性程度较弱的情况。而Volterra滤波器具有较强的非线性处理能力,但核函数的数目和计算量都随输入信号长度呈指数式增加。因此,将这两种滤波器通过凸组合后引入有源噪声控制系统,以结合它们在非线性处理能力,计算复杂度方面的优势,对该组合结构及算法进行了推导。为降低算法计算复杂度,采用修正箕舌线函数对联合系数进行选取,采用sign函数对混合系数进行更新,降低计算量的同时,能够避免联合参数趋向0或1时,混合系数更新缓慢甚至停滞的现象。最后通过大量仿真实验对文中研究内容进行了验证。(本文来源于《武汉大学》期刊2017-05-01）
陈智[10]（2016）在《基于DSP的自适应有源噪声抵消耳罩控制系统设计与实现》一文中研究指出目前,绝大部分有源耳罩采用模拟电路实现控制器。这种控制器的传递函数参数固定、不易调节,而实际噪声常具有非平稳、时变特性,并且传递函数、降噪空间中一些非可控参数常随时间变化,所以,当降噪环境发生变化时,系统抗噪性能明显下降,甚至不稳定,此外,无法处理多通道任务。因此,本论文设计了一种基于DSP的自适应有源耳罩控制系统。论文首先对基于DSP的自适应有源耳罩在市场中的定位及前景做了分析,进而明确了应用场合,并分析了目标场合中的初级噪声及降噪空间特性,制定了系统控制策略和控制任务。然后,从性能角度出发,对不同的系统控制方式、控制器结构及算法做了分析,并确定了控制系统的解决方案。其次,分析了前馈式单通道系统模型。在此基础上,推导了Fx LMS算法,分析了算法性能,并讨论了次级通路建模问题。然后,基于MATLAB软件编写了实现FxLMS算法的程序,在Simulink环境中搭建了前馈式单通道系统模型。仿真结果表明,建立在横向结构FIR滤波器和Fx LMS算法上的自适应有源控制器在处理窄带初级噪声和前馈式单通道系统时具有降噪效果较好的优点,另外,滤波器阶数和收敛因子越大,系统收敛越快,但系统稳定性受到影响。最后,基于DSP设计实现了自适应有源耳罩控制系统,并搭建了实验平台。实验结果表明,该系统能够自动追踪初级噪声统计特性,实时适应降噪环境变化,噪声抑制效果明显,同时,前馈结构保证了优良的稳定性。(本文来源于《兰州大学》期刊2016-03-01）
自适应有源噪声控制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
现代电网运行中的变压器由于电磁与机械的耦合作用,其产生的机械振动和噪声污染已经日渐成为电力行业不可忽视的重要问题。本文从电力变压器运行过程中机械振动发生机理与传播过程、电力变压器声场中次级声源优化控制技术、电力变压器自适应有源降噪智能算法叁个方面入手,建立了干式变压器的多物理场仿真模型,开展理论探索与应用研究,叁者相互联系,内容形成一个有机的整体,为智能电网设备检测、故障诊断以及环境噪声综合治理提供了理论与技术支持。本文的具体研究内容如下:(1)第二章从变压器本体振动及噪声产生的机理出发,研究变压器铁芯与绕组的振动与噪声的产生过程,并考虑其在周围空间中传播的过程,利用COMSOLMultiphysics多物理场仿真软件,建立完整的声场计算模型以分析电力变压器振动噪声频谱分布情况,电动力随时间变化情况以及磁致伸缩引起的铁芯位移情况以及变压器周围空气域内的声场分布情况,并分析了空间内指定点处的噪声频谱特征,为后续针对变压器噪声开展降噪工作提供了仿真基础。通过将电磁场、结构场和压力声场进行依次耦合计算,最终得到变压器本体的电磁振动噪声以及周围特定空间距离内的空气声场分布。(2)第叁章基于惠更斯原理和声波迭加干涉相消原理,将变压器等效为球形初级声源,针对周围空间内的声场分布,利用次级声源阵列进行声波干涉,从而达到有源降噪的目的。为了确定次级声源的最优匹配参数与次级在声场内的最优位置,根据声学控制原理,建立了声场优化的目标函数,利用遗传算法针对数量、位置、源强以及初相角等关键参数进行优化处理,将位置和数量进行了耦合,减少了计算量和实际运行中次级声源的布置难度,从而得到使降噪效果达到最优时的次级声源优化布置策略。利用COMSOL Multiphysics软件建立声场干涉模型,对不同数量和空间位置的次级声源布置策略进行了仿真模拟,验证次级声源优化的正确性。(3)第四章研究了自适应变压器有源降噪算法,将算法分为叁个部分,第一部分和第二部分针对次级通道和初级通道分别进行离线建模,第叁部分对次级通道进行在线建模,有效降低了变压器的噪声;之后采用遗传算法对降噪滤波器的收敛系数进行了优化,提高了算法的收敛性能;在仿真分析中,与随机白噪声FXLMS算法进行对比,仿真结果验证了本文所研究算法在次级通道在线建模和变压器降噪方面均有更好降噪性能。在次级声源优化的基础上,以有源降噪自适应算法为核心,提出变压器有源降噪系统智能化控制策略,提高降噪系统稳定性与降噪量。为后续有源降噪设备的研究开发提供了理论基础和工程依据。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
自适应有源噪声控制论文参考文献
[1].韩宇菲.有源噪声控制中自适应算法研究及在局部空间降噪的应用[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].段小木.电力变压器振动发生传播机理及自适应有源噪声控制[D].山东大学.2019
[3].陈祥君.基于陷波延时LMS算法的乘用车内自适应有源噪声控制技术研究[D].华南理工大学.2019
[4].吴礼福,李佳强,陈定,郭晓董,焦坤.一种调节反馈有源噪声控制系统水床效应的频域自适应算法[J].应用声学.2019
[5].陈智.基于FxLMS算法的前馈式自适应有源噪声控制系统建模与仿真[J].自动化与仪器仪表.2018
[6].张丽.自适应有源噪声控制算法研究[D].安徽师范大学.2018
[7].陈智,王贵锋,李峰,傅龙飞,闫璞.基于DSP的前馈式自适应有源低频噪声控制系统设计[J].中国新技术新产品.2018
[8].邓秀慧,林玮.有源噪声控制自适应算法研究[C].2017中国西部声学学术交流会论文集.2017
[9].杨鹏.基于凸组合自适应滤波的变压器非线性有源噪声控制研究[D].武汉大学.2017
[10].陈智.基于DSP的自适应有源噪声抵消耳罩控制系统设计与实现[D].兰州大学.2016
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