管道低频噪声主动控制系统的DSP实现
本文选题:低频管道噪声 + ANC ; 参考:《哈尔滨工业大学》2013年硕士论文
【摘要】:随着现代工业的发展,噪声已经成为三大环境污染之一,时刻影响着人们的生产及生活。采用有效的方式进行消噪成为人们所关注的热点问题。 主动噪声控制技术是近年来发展较为迅速的研究领域。相对于传统噪声噪声对低频噪声的消噪效果的不理想,主动噪声控制技术在各个频段的消噪效果在理论上来说都是一样的。但是考虑到电子技术方面的约束,主动噪声控制技术主要应用于低频噪声的消除,尤其在消除低频窄带噪声方面极具优势。在实际应用中,低频窄带的主动噪声控制主要应用于旋转机械等周期运动的大型设备,而这些设备产生的噪声大多通过管道传输。因此,对于管道的低频噪声的消除在现实中具有重要意义。 本文主要研究内容如下: (1)阐述了有源噪声控制理论基础,对主动噪声控制系统结构进行了介绍,同时介绍了自适应滤波器的实现结构以及各类ANC控制算法的优缺点。确定管道内低频噪声的主动控制系统的实现方案。 (2)实现了ANC控制器的设计,,除了ANC控制算法运算单元以及模拟输入输出单元两大模块的设计外,还包括外围设备的选型及连接。 (3)设计了一维长直管道作为ANC系统的噪声传播环境。管道的设计简化了系统的声学传播环境,不仅对实验的检测提供了有利条件。 (4)在传统FXLMS算法软件程序基础上,设计加入了变步长FXLMS算法的程序,并分析了变步长算法在ANC实际系统的优缺点。 (5)进行了几组不同频率的ANC系统的消噪实验以及变步长算法的消噪实验,分析实验结果并对实验中所遇到的问题给出了相应的解决方法。
[Abstract]:With the development of modern industry, noise has become one of the three major environmental pollution, which affects people's production and life.It is a hot issue that people pay attention to using effective method to remove noise.Active noise control is a rapidly developing research field in recent years.Compared with the traditional noise noise, the effect of active noise control is the same in theory.However, considering the constraints of electronic technology, active noise control technology is mainly used in the elimination of low-frequency noise, especially in the elimination of low-frequency narrowband noise.In practical application, the active noise control of low frequency narrow band is mainly applied to large equipment with periodic motion of rotating machinery, and the noise generated by these devices is mostly transmitted through pipes.Therefore, it is of great significance to eliminate the low frequency noise in the pipeline.The main contents of this paper are as follows:1) the theory of active noise control is introduced, and the structure of active noise control system is introduced. At the same time, the realization structure of adaptive filter and the advantages and disadvantages of various ANC control algorithms are introduced.The realization scheme of active control system for low frequency noise in pipeline is determined.The design of ANC controller is realized. In addition to the design of two modules of ANC control arithmetic unit and analog input and output unit, it also includes the selection and connection of peripheral equipment.1 D long straight pipeline is designed as the noise propagation environment of ANC system.The design of pipeline simplifies the acoustic propagation environment of the system, and not only provides favorable conditions for experimental detection.4) based on the traditional FXLMS algorithm software program, the program of variable step size FXLMS algorithm is designed, and the advantages and disadvantages of variable step size algorithm in ANC system are analyzed.In this paper, several experiments of de-noising of ANC system with different frequencies and experiments of variable step size algorithm are carried out. The results of the experiments are analyzed and the corresponding solutions to the problems encountered in the experiments are given.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TB535
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本文编号:1769595
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