[發明專利]基于Volterra濾波器的非線性窄帶主動噪聲控制方法

有效

• 申請號: 201410834232.7
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104575512B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 劉劍;景琪;夏國芳;肖業貴
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G10L21/0208
• 分類號: G10L21/0208
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

1.基于Volterra濾波器的非線性窄帶主動噪聲控制方法，其特征在于：該方法提供一個線性信號合成子系統(1)、一個非線性信號合成子系統(2)以及參考信號生成模塊；

所述線性信號合成子系統(1)包括第一線性組合器模塊(21)和次級通道，用于抑制基頻噪聲成份；所述非線性信號合成子系統(2)包括第二線性組合器模塊(22)和非線性Volterra濾波器模塊(3)，非線性Volterra濾波器模塊(3)僅保留2階以上核及其系數用于抑制高次諧波噪聲成份；

該控制方法依照以下步驟：

步驟1，參考信號生成模塊，根據由非聲學傳感器獲得的同步信號產生正弦型參考信號，提供給線性信號合成子系統(1)和非線性信號合成子系統(2)；

步驟2，在所述線性信號合成子系統(1)中，接收到的參考信號由第一線性組合器模塊(21)進行信號合成，輸出信號y₀(n)，為濾波器權值，x_a(n)、x_b(n)為輸入參考信號；

在所述非線性信號合成子系統(2)中，接收到的參考信號由第二線性組合器模塊(22)進行信號合成，其輸出信號為非線性Volterra濾波器模塊(3)的參考信號；所述第二線性組合器模塊(22)產生的輸出信號為

步驟3，所述非線性Volterra濾波器模塊(3)對其參考信號進行合成，輸出信號y₁(n)；該輸出信號y₁(n)疊加至第一線性組合器模塊(21)的輸出信號y₀(n)上，并與目標噪聲p(n)進行相消處理，得到相消后的誤差e₀(n)；

步驟4，對相消后的誤差e₀(n)經過次級通道s(z)，并引入不可消除的加性背景噪聲，得到殘余噪聲e(n)。

2.根據權利要求1所述的基于Volterra濾波器的非線性窄帶主動噪聲控制方法，其特征在于：該方法還提供一個最小均方算法模塊(4)，將次級通道s(z)采用離線辨識方法進行估計，并得到估計模型對所述正弦型參考信號經估計模型處理，并且對所述非線性Volterra濾波器模塊(3)的參考信號經估計模型處理，得到濾波-X信號，連同殘余噪聲e(n)一起共同作為最小均方算法模塊(4)的輸入信號；

所述第一線性組合器模塊(21)、第二線性組合器模塊(22)為線性濾波器，最小均方算法模塊(4)是第一線性組合器模塊(21)、第二線性組合器模塊(22)中的濾波器權值的更新控制器，并且最小均方算法模塊(4)為非線性Volterra濾波器模塊(3)提供系數更新控制；使用梯度下降法對權值和系數進行更新，通過調節更新濾波器的權值使合成的次級噪聲與目標噪聲相消后所得的殘余噪聲能量最小。

3.根據權利要求1或2所述的基于Volterra濾波器的非線性窄帶主動噪聲控制方法，其特征在于：所述目標噪聲p(n)由窄帶噪聲源經過非線性初級通道傳播產生非線性扭曲后形成的。