AANC次级通道建模方法研究

针对自适应主动噪声控制（AANC）系统的次级通道建模问题,本文提出了一种基于时间扩展脉冲（TSP）信号的系统脉冲响应测量方法。TSP信号具有脉冲能量分布于一段时间的特性,将其作为被测系统的激励,再将其响应信号中的分散能量聚集,即可重构得到系统的脉冲响应函数。该方法被应用于AANC的次级通道建模,仿真和实验分别得到了20dB和14dB的降噪效果。研究结果表明,该方法实现简单易行,结果准确可靠,非常适用于实际的ANC工程实验。     

一种强干扰下有源噪声控制系统中次级通道建模方法

提出一种利用时间扩展脉冲（TSP）的建模方法,通过时间平均降低宽带干扰,利用自适应预测器抵消窄带干扰。仿真结果表明,该方法实现了强环境噪声中次级通道的精确建模。     

管路脉动有源控制邻频插值次级通道建模方法

管路脉动有源控制系统中,泵源工作时产生的线谱噪声会对次级通道辨识结果造成较大误差。为解决泵源运行状态下次级通道建模的问题,理论分析了泵源关闭和启动两种状态下给次级通道建模造成的影响。设计了邻频插值次级通道建模的方法,有效地避开了线谱噪声源。该方法首先辨识得到待建模频率点ω_0处相邻两侧频率点的次级通道模型,并提取两侧频率点处模型的幅值和相位,对其线性插值作为ω_0处次级通道的幅值和相位特征。在管路脉动有源控制实验系统中,利用邻频插值建模方法进行了建模实验,验证了方法的可行性,并将模型应用在改进后的FxLMS算法中,在实验系统中取得了多根线谱均在25 dB以上稳定的控制效果。     

一种用于自适应有源噪声控制的在线次级通道建模方法

针对前馈式自适应有源降噪系统次级通道在线建模问题,首先分析比较已有的在线次级通道建模方法,给出了各自的优缺点。在此基础上提出了一种基于Fx LMS算法的在线次级通道建模方法,该方法使次级通道建模步长随干扰信号和建模白噪声信号功率自适应更新,降低了初级噪声对建模的不利影响,并利用误差信号相关值和初级噪声能量来更新控制滤波器步长,有效降低了突发随机噪声对系统稳定性的影响。计算机仿真结果表明,该方法显著提高了次级通道模型的精度和系统收敛速度,取得更好的降噪效果。     

一种封闭空间自适应有源噪声控制系统优化方法

将遗传算法（GA）引人封闭空间自适应有原噪声控制（AANC）系统优化设计,以解决长期以来缺乏有效的确定封闭空间次级声源和误差传感器最优位置方法的问题。以小阻尼矩形空间为例,进行了计算机仿真。结果证明：此方法对封闭空间AANC系统优化是有效的。     

ICA和ANC技术在声脉冲无损检测中的应用

作为一种无损检测手段，声脉冲检测技术已被广泛应用于产品质量测试中，但是在工农业应用环境下，脉冲信号常常会被周围的噪声所干扰。尝试利用独立成分分析（ICA）和主动噪声控制技术（ANC）来降低这些干扰。在ICA方法中，将被测样本所激发的声脉冲响应、以及干扰噪声作为两个独立成分（IC），进行了分离实验；对于ANC系统，由于待抵消噪声中含有有用信号（声脉冲），所以该系统是一种特殊的、具有信噪比处理增益的有选择性噪声控制系统。文中分别对ICA和ANC技术做了简要介绍，并进行了声学实验，实验表明这两种方法都有较好的应用前景，同时也各有优缺点。     

板振动的无需次级通道建模的分散式前馈控制方法研究

本文针对板的振动,提出了一种无需次级通道建模的分散式前馈控制方法。该前馈控制方法不需要结构的物理信息,并且能够控制板在非共振频率处的线谱振动。采用压电片和加速度计分别作为执行和传感元件,建立了简支板振动主动控制的理论模型和实验系统。提出了分散式前馈控制策略,并分析了无需次级通道建模的分散式前馈控制算法的稳定性。提出了一种内模滤波器将加速度信号转变为速度信号,并补偿抗混叠滤波器和平滑滤波器的频率响应,使执行器和传感器保持同位配置。通过仿真和实验验证了该算法的有效性。     

基于峰值预滤波次级通道在线建模的主动噪声控制系统

传统白噪声激励在线建模主动噪声控制(ANC)系统,次级通道对激励源的响应在一定程度上会干扰控制滤波器的迭代,而且会增大系统收敛后的声场能量.针对这一问题,一种新的、用于窄带噪声抵消的在线建模ANC系统被提出:利用峰值滤波器对真实次级通道进行重构,新的传递函数能够不失真地重现待抵消噪声所在频段的次级通道频率响应,并对其它频段进行抑制.最后利用该系统对舰船辐射线谱噪声进行了主动控制计算机仿真试验.结果表明:该系统简化了次级通道的传递函数,减少了白噪声对控制滤波器的干扰,提高了系统性能,并降低了系统收敛后的声场残余能量.     

基于压电智能材料的自适应吸声实验研究

提出了用压电材料进行水下主动宽带低频吸声的方法,用PVDF复合智能材料作为主动吸声系统中的吸声材料,在滤波-X LMS算法基础上,研究了一种在工程中实现简便的次级通道建模方法——通道时延估计法。构建了数字时延控制系统,直接从实际声场中分离入射声波与反射声波作为控制系统的参考信号和误差信号,在脉冲声管中进行了管道声有源吸声控制实验。实验结果表明,在施加控制的情况下PVDF压电智能材料能有效地对低频入射声进行吸收。     

基于通用切比雪夫滤波器的有源噪声控制研究

针对前馈管道非线性有源噪声控制系统,提出一种基于通用切比雪夫滤波器的次级通道建模方法和通用切比雪夫滤波x最小均方误差算法(GCFXLMS,general Chebyshev filtered-x least mean square)。通用切比雪夫滤波器由第一类切比雪夫滤波器扩展获得,交叉项部分可通过对角结构实现,根据对角结构的性质,可以采用减少通道信号的实现策略以降低结构复杂度;使用该滤波结构建模次级通道,并给出了稀疏虚拟次级通道模型,基于此模型推导了GCFXLMS算法。该方法性能比较包括计算复杂度对比和控制效果对比。实验结果表明,在非线性有源噪声控制系统中,通用切比雪夫滤波器可达到与Volterra次级通道建模类似的建模效果,相比于传统的前馈滤波器,通用切比雪夫滤波器具有更优的控制性能。     

组合声源管路信号失真的自适应修正方法研究

针对使用外置声源模拟汽车进气、排气噪声进行空气声传递路径分析的试验中,现有低频声源无法发出进排气时频率为30 Hz的低频噪声,同时由于低频声源体积过大需要过渡管道才能将噪声信号传输至排气尾管.为了解决声源系统引入过渡管道带来的声阻抗变化,提出了一种自适应预滤波的噪声修正方法.该方法采用最小均方误差自适应算法对系统逆传递...     

Impact of second-order PMD in a coherent optical orthogonal frequency division multiplexing system

The second-order, polarization-mode dispersion (PMD) effect for coherent optical orthogonal frequency division multiplexing (CO-OFDM) system in long-haul transmission with single-mode fiber was analyzed in detail. The closed-form expression is presented for the time impulse response of an OFDM signal affected by second-order PMD. Analysis and simulation results show that, compared with polarization-dependent chromatic dispersion (PCD), CO-OFDM system performance is mainly influenced by depolarization rate (DR) which can moderate phase noise induced by chromatic dispersion. For a fiber link of 800 km and DR of 30 ps, the system Q value is improved by about 1.3 dB over the case of no DR.     

0.1ms脉冲噪声等能量暴露对豚鼠听力损伤的实验观察

本文研究了０．１ｍｓ脉冲噪声等能量暴露对豚鼠听力损伤问题。３７只白色雄性豚鼠，皮层听区埋植慢性电极，分为五个暴露组。各组分别暴露１６３ｄＢ１０发１／１０ｓ，１６３ｄＢ１０发１／９０ｓ，１６３ｄＢ１０发１／０．５ｓ，１６６ｄＢ５发１／９０ｓ和１７２ｄＢ１发的脉冲噪声。暴露２４小时、４８小时和８天后，分别测试各组动物皮层反应阈阈移。结果显示：（１）等能量暴露的五组平均阈移不同，有显著性差异。（２）按３ｄＢ法则，不同峰值和发数组合的脉冲噪声并不完全形成等同程度的听力损伤。（３）在等能量暴露中，重复率是影响听力损伤的重要参数，快和慢重复率暴露比中等重复率听力损伤相对较轻。     

低频脉冲信号的频域恒虚警检测

为提高低频背景噪声中弱声呐脉冲信号的检测能力,给出了一种频域恒虚警检测方法。该方法针对低频背景噪声平稳性较差、起伏较大的特点,将频域中峰值点或极值点认为是疑似脉冲信号,通过对疑似点能量与历史背景进行比对的方式完成脉冲信号的检测判决,并且给出了相应的检验统计量获取方法、背景噪声估计方法和恒虚警检测门限的计算方法。仿真分析和实际数据处理结果表明,频域恒虚警检测方法对单频脉冲、单频-线性调频组合脉冲等包含窄带成分的弱声呐脉冲信号有非常好的检测性能。     

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

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及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。根据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,利用主动控制收敛因子和建模收敛因子的调节方式减小二者的相互干扰。在建模收敛因子调整过程中引入梯度下降方法,对步长设置检测阈值,当步长达到阈值,对收敛因子采取梯度变化。仿真结果表明,针对混频信号的有源噪声控制,这种算法对比已有算法能获得较快的建模收敛速度和较低的稳态误差,且可以获得较高的降噪量。     

降采样稀疏FIR次级通道有源降噪研究

针对有源噪声控制中线性长时延次级通道系数多导致计算量大的问题,提出了基于降采样稀疏FIR次级通道模型的有源降噪方法。该方法采用降采样技术解决了一定硬件能力下长时延次级通道辨识时的系数不收敛问题;采用稀疏FIR次级通道系数表征完整次级通道系数,有效减少了单次迭代的算法计算量,同时给出了基于和表征函数的稀疏阈值选取方法。仿真和管道有源降噪系统实验验证了文中方法可有效减少计算量,提高收敛速度,该方法可解决一定硬件资源下长时延次级通道系统降噪问题,具有较好的实用性。     

Nonparametric identification assuming two noise sources: adeconvolution approach

Nonparametric identification of linear systems is investigated in this paper. Nonparametric identification is the estimation of the time record of the impulse response of the system. It is a deconvolution problem, i.e., inverse operation of the convolution of the impulse response and the excitation signal. The problem is ill posed, i.e., deconvolution amplifies the measurement noise to a great extent. The noise has to be suppressed with the price of a bias in the estimate. A tradeoff has to be found between the noisy and biased estimates. Because of the need for repeatability and to reduce the subjectivity, the level of noise reduction has to be set algorithmically. This paper introduces a method that optimizes the parameter(s) of deconvolution filters and, thus, controls the level of noise reduction. The proposed method assumes observation noise sources for both the measurement of the excitation signal and the system output     

Ultra-wide bandwidth in-vehicle channel measurements using chirp pulse sounding signal

A novel ultra-wide bandwidth (UWB) channel measurement approach based on chirp pulse sounding signal in an automotive vehicle is proposed. An UWB channel impulse response (CIR) estimator using de-convolution technique is constructed to verify that the chirp pulse sounding signal generated with rectangular window is 12.71 dB better in accuracy than the Gaussian pulse sounding signal to measure the CIR of the UWB channel. The UWB channel measurement in the frequency band of 4.25-4.75 GHz is carried out inside an automotive vehicle. The experimental results validate the correctness of using chirp pulse sounding signal to measure the UWB channel inside an automotive vehicle with windows closed through the root mean square delay spread for Cases A and B radio propagation channel models of IEEE 802.15.3a UWB standard when the threshold is properly chosen. Also, test results show that opening the vehicle s window may change the channel characterisation.     

Comparison of Spectral and Wavelet Estimators of Transfer Function for Linear Systems

We compare spectral and wavelet estimators of the response amplitude operator (RAO) of a linear system, with various input signals and added noise scenarios. The comparison is based on a model of a heaving buoy wave energy device (HBWED), which oscillates vertically as a single mode of vibration linear system. HBWEDs and other single degree of freedom wave energy devices such as oscillating wave surge convertors (OWSC) are currently deployed in the ocean, making such devices important systems to both model and analyse in some detail. The results of the comparison relate to any linear system. It was found that the wavelet estimator of the RAO offers no advantage over the spectral estimators if both input and response time series data are noise free and long time series are available. If there is noise on only the response time series, only the wavelet estimator or the spectral estimator that uses the cross-spectrum of the input and response signals in the numerator should be used. For the case of noise on only the input time series, only the spectral estimator that uses the cross-spectrum in the denominator gives a sensible estimate of the RAO. If both the input and response signals are corrupted with noise, a modification to both the input and response spectrum estimates can provide a good estimator of the RAO. A combination of wavelet and spectral methods is introduced as an alternative RAO estimator. The conclusions apply for autoregressive emulators of sea surface elevation, impulse, and pseudorandom binary sequences (PRBS) inputs. However, a wavelet estimator is needed in the special case of a chirp input where the signal has a continuously varying frequency.