[發明專利]一種基于沃爾泰拉濾波器的非線性主動噪聲控制系統

在審

• 申請號: 202310386499.3
• 申請日: 2023-04-12
• 公開（公告）號: CN116386585A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 陳書明;李慧娟;張章;蔡燿宇;曾磊
• 申請（專利權）人: 吉林大學重慶研究院
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 劉小嬌

1.一種基于沃爾泰拉濾波器的非線性主動噪聲控制系統，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、以參考麥克風采集n時刻的參考噪聲信號x(n)；

步驟二、將所述n時刻的參考噪聲信號x(n)遞推為參考噪聲信號向量后分別輸入非線性子部分的M個模塊中；

其中，所述n時刻的參考噪聲信號向量滿足：

X_i(n)＝[x(n-i),x(n-i-1),…,x(n-i-N+1),z_i+1(n)]^T,1≤i≤M；

式中，X_i(n)為n時刻模塊i的輸入參考噪聲信號向量，x(n-i)為(n-i)時刻的輸入信號，N為有限記憶長度，z_i+1(n)為n時刻模塊i+1的輸出，M為非線性子部分的模塊總數量；

步驟三、根據模塊的輸出信號獲得非線性子部分的輸出信號；

其中，所述模塊的輸出信號滿足：

z_i(n)＝H^T(n)U_i(n)；

式中，z_i(n)為n時刻模塊i的輸出信號，U_i(n)為n時刻模塊i的輸入信號向量，H(n)為n時刻非線性字部分的濾波器權值系數；

步驟四、將非線性子部分的輸出信號輸入線性子部分中，獲得基于沃爾泰拉濾波器的非線性主動噪聲控制系統的輸出信號；

其中，所述線性子部分的輸入信號向量滿足：

V(n)＝[z₁(n),z₂(n),…,z_i(n),…,z_M(n)]^T；

式中，V(n)為線性子部分的輸入信號向量；

所述系統的輸出信號滿足：

y(n)＝W^T(n)V(n)；

式中，y(n)為n時刻系統的輸出信號，W(n)為n時刻線性子部分的濾波器權值系數；

步驟五、所述基于沃爾泰拉濾波器的非線性主動噪聲控制系統的輸出信號經過次級聲通道后生成的次級信號與參考噪聲信號經過初級聲通道后的期望信號進行干涉相消，實現降噪。

2.如權利要求1所述的基于沃爾泰拉濾波器的非線性主動噪聲控制系統，其特征在于，在模塊M中，模塊M+1的輸出滿足：

z_M+1(n)＝x(n-M-N)；

式中，z_M+1(n)為模塊M+1的輸出。

3.如權利要求2所述的基于沃爾泰拉濾波器的非線性主動噪聲控制系統，其特征在于，所述n時刻模塊i的輸入信號向量滿足：

4.如權利要求3所述的基于沃爾泰拉濾波器的非線性主動噪聲控制系統，其特征在于，所述輸入信號向量的長度為：

式中，P為有限階數，p為基于沃爾泰拉濾波器的非線性主動噪聲控制系統的階數，p＝0…P。

5.如權利要求4所述的基于沃爾泰拉濾波器的非線性主動噪聲控制系統，其特征在于，所述基于沃爾泰拉濾波器的非線性主動噪聲控制系統的輸出信號經過次級聲通道后生成的期望信號與參考噪聲信號經過初級聲通道后的期望信號生成的誤差信號為：

e(n)＝d(n)-y′(n)＝d(n)-s(n)*y(n)；

式中，e(n)為n時刻的誤差信號，d(n)為n時刻的參考噪聲信號經過初級聲通道后的期望信號，y′(n)為n時刻基于沃爾泰拉濾波器的非線性主動噪聲控制系統的輸出信號經過次級聲通道后生成的期望信號，s(n)為次級聲通路傳遞函數的脈沖響應。