基于DSP的有源噪声控制技术研究

发布时间：2017-06-04 20:20

  本文关键词：基于DSP的有源噪声控制技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着工业、交通运输业的发展,噪声污染已经成为世界范围内公认的四大主要环境污染(噪声污染、水污染、大气污染以及固体废弃物污染)之一,严重威胁着人们的身心健康与生存环境。同时,生活水平的不断提高让人们对于噪声污染问题也越来越重视。传统无源噪声控制技术在低频噪声控制上存在着一定的不足,有源噪声控制技术在低频降噪上能够取得很好的效果。现在有源噪声控制技术的主要研究方向包括自适应、神经网络、多通道等方面。本文主要研究自适应有源噪声控制技术的原理与应用。本文采用理论分析、软件仿真与硬件实现相结合的研究方法。本文详细介绍了自适应算法(LMS算法、滤波-XLMS算法等)的推导过程与算法性能的影响因素,并提出一种基于相对误差的变步长归一化算法。在MATLAB中对各种算法进行仿真计算,分析步长因子、滤波器阶数等参数对算法收敛速度与稳态性能的影响程度。以MATLAB的GUIDE为工具,设计了各种自适应算法的集成仿真平台,用图形用户界面实现了算法的仿真与分析。本文以[MS320VC5509A DSP芯片为核心构建了自适应有源噪声控制硬件系统,详细介绍了DSP芯片以及其它相关模块(McBSP、AIC23B、12C等)。在CCS4.2中用C语言编写LMS算法、单/双通道FLMS算法,并在CCS软件仿真模式下实现算法的仿真分析。同时,用CCS软件实现通路自适应辨识与自适应有源噪声控制系统的程序设计。在软、硬件调试完成后,在广义舒适度实验平台完成实验设备布置。用附加随机噪声法实现自适应有源噪声控制系统初、次通路的自适应离线建模。最后在广义舒适度实验平台上完成单通道FLMS算法的自适应有源噪声控制实验,分析实验数据,验证自适应有源噪声控制系统的实际应用效果。
【关键词】：有源噪声控制 MATLAB仿真 DSP
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB535
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-14
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 本论文的研究工作13-14
• 第2章 声学基础14-19
• 2.1 声波的产生与传播14
• 2.2 噪声的物理量度14-16
• 2.2.1 声压、声强和声功率14-15
• 2.2.2 声压级、声强级和声功率级15-16
• 2.3 噪声的评价16-18
• 2.3.1 响度级和等响曲线16-17
• 2.3.2 A声级和等效连续A声级17-18
• 2.4 本章小结18-19
• 第3章 自适应滤波算法19-37
• 3.1 自适应滤波器19-22
• 3.2 LMS算法22-26
• 3.2.1 算法推导22
• 3.2.2 算法性能分析22-26
• 3.3 改进型LMS算法26-31
• 3.3.1 归一化LMS算法27-28
• 3.3.2 泄露LMS算法28
• 3.3.3 变步长LMS算法28-29
• 3.3.4 符号LMS算法29
• 3.3.5 动量LMS算法29-30
• 3.3.6 算法改进30-31
• 3.4 滤波-X LMS(FLMS)算法31-36
• 3.4.1 算法推导31-33
• 3.4.2 算法性能分析33-34
• 3.4.3 多通道滤波-X LMS算法34-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第4章 自适应滤波算法仿真37-56
• 4.1 基于MATLAB的算法仿真37-51
• 4.1.1 LMS算法仿真37-40
• 4.1.2 改进型LMS算法仿真40-45
• 4.1.3 滤波-XLMS算法仿真45-51
• 4.2 基于GUIDE的算法仿真平台51-55
• 4.2.1 输入信号设置52-53
• 4.2.2 算法仿真结果53-54
• 4.2.3 仿真比较分析54-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第5章 自适应有源噪声控制的DSP实现56-73
• 5.1 DSP系统简介56-64
• 5.1.1 芯片简介56-57
• 5.1.2 时钟发生器57-59
• 5.1.3 多通道缓冲串口McBSP59-60
• 5.1.4 I~2C模块60-62
• 5.1.5 AIC23B音频模块62-64
• 5.2 DSP集成开发环境(CCS4.2)64-67
• 5.2.1 LMS算法65-66
• 5.2.2 FLMS算法66
• 5.2.3 双通道FLMS算法66-67
• 5.3 系统调试67-71
• 5.3.1 初、次级通路自适应离线建模67-69
• 5.3.2 单通道FLMS算法实验69-71
• 5.4 本章小结71-73
• 结论73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-77

【引证文献】

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1 邹侃平;基于DSP的高速列车车内噪声主动控制技术研究[D];西南交通大学;2016年

  本文关键词：基于DSP的有源噪声控制技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：422050