自适应有源噪声控制 原理、算法及实现PDF电子书下载

目录 1

第一章 绪论 1

§1.1　引言 1

§1.2　噪声的危害及其控制方法 2

1.2.1　噪声的危害及其 2

一般控制途径 2

1.2.2　噪声的无源控制方法 4

1.3.1　有源消声设想的提出 7

§1.3　噪声的有源控制方法 7

1.3.2　Olson电子吸声器 10

1.3.3　有源消声应用的最初尝试 13

1.3.4　有源消声名词术语 14

§1.4　管道有源消声 15

1.4.1　单极系统 16

1.4.2　偶极系统 18

1.4.3　多极系统 19

1.4.4　“自适应”的管道有源消声系统 22

1.4.5　管道有源消声机理 24

§1.5　小结 25

参考文献 26

第二章 自由声场有源噪声控制 31

§2.1 引言 31

§2.2　Huygens原理及其在有源 32

噪声控制中的应用 32

2.2.1 从有源噪声控制角度看 32

Huygens原理 32

2.2.2　空间有源消声原理 33

§2.3　次级声源为单极声源集合时的最优解 36

2.3.1 连续分布声源等效为单极声源 36

2.3.2　最小辐射声功率准则下的 39

最优次级声源强度求解 39

2.3.3 算例 44

§2.4　简支矩形平板声辐射的有源控制 50

2.4.1 最优次级声源强度的求解 50

2.4.2　次级声源布放对降噪效果的影响 56

§2.5　窄带声场的拟合 62

2.4.3　讨论 62

2.5.1 理论分析 63

2.5.2　近似设计 65

2.5.3　计算机仿真结果 68

参考文献 71

第三章　封闭空间有源噪声控制 76

§3.1 引言 76

3.2.1　初、次级声场 77

§3.2　封闭空间稳态声场有源噪声控制 77

3.2.2　全空间时间平均声势能最小准则 79

§3.3　小阻尼矩形空间有源噪声控制 81

3.3.1　理论分析 81

3.3.2　低模态密度条件下 84

有源噪声控制的计算机仿真 84

§3.4　弹性结构封闭空间有源噪声控制 89

3.4.1　弹性结构封闭空间声场计算 89

3.4.2　初、次级声场计算 94

3.4.3　封闭空间有源噪声控制计算公式 99

3.4.4　弹性结构矩形空间有源噪声控制 101

3.4.5　讨论 108

3.4.6　附录 111

§3.5 有限长圆柱封闭空间有源噪声控制实验 115

3.5.1 引言 115

3.5.2　实验装置 116

3.5.3 封闭空间声场 117

3.5.4　声控制方式有源噪声控制实验结果 120

参考文献 123

§4.1　引言 131

第四章 自适应有源噪声控制系统 131

及滤波-XLMS算法 131

§4.2　自适应滤波概述 133

4.2.1 自适应滤波器的基本原理 133

4.2.2　Widrow-HoffLMS算法 137

42.3　LMS算法收敛系数取值范围 138

4.2.4 自适应噪声抵消器 141

§4.3　FLMS算法 144

4.3.1 自适应有源噪声控制系统模型 144

4.3.2　FLMS算法推导 149

4.4.1 自由声场条件下的FLMS算法 152

§4.4　FLMS算法的稳定条件及收敛特性 152

4.4.2　稳定条件 153

4.4.3 收敛特性 157

4.4.4　ILMS算法 157

§4.5　FLMS算法稳态特性分析 159

4.5.1 FLMS算法稳态特性 159

4.5.2　算例 162

4.6.1 误差通道传递函数估计误差的影响 166

§4.6　FLMS算法的实现 166

4.6.2　误差通道离线自适应建模 170

4.6.3　时延估计 171

4.6.4　误差通道在线自适应建模 172

4.6.5 FLMS算法实验 174

§4.7　多通道自适应有源噪声 177

控制系统性能分析 177

4.7.1　多通道AANC系统 177

4.7.2　多通道AANC最陡下降算法 179

4.7.3　多通道AANC系统性能分析 180

4.7.4　讨论 184

4.7.5　小结 186

参考文献 186

第五章　RLS类及滤波-U算法 192

§5.1 引言 192

§5.2 FRLS算法 193

5.2.1 FRLS算法 193

5.2.2 FRLS算法性能分析 197

§5.3 IRLS算法 201

5.3.1 算法流程 201

5.3.2 算法硬件实现讨论 204

§5.4　滤波-U算法 204

5.4.1　RLMS算法 204

5.4.2　滤波-U算法 206

5.4.3 小结 207

参考文献 207

§6.1　引言 210

声场的相互作用 210

第六章　AANC系统控制器与 210

§6.2　AANC的物理机制 211

6.2.1 自由声场条件下控制器 211

脉冲响应的一般形式 211

6.2.2　AANC控制器的本质 213

§6.3　声反馈条件下AANC系统的鲁棒性设计 217

6.3.1　控制器传递函数表达式 217

6.3.2　控制器的设计 219

6.3.3　AANC系统稳定性 221

§6.4　封闭空间AANC误差传感器的布放 222

6.4.1 最佳次级声源强度和最佳降噪量 223

6.4.2　封闭空间有源噪声控制的自适应实现 226

6.4.3　小阻尼矩形空间误差传声器的布放 230

6.4.4　误差信号的数字内插 238

§6.5　偶极源噪声自适应有源控制中的近场补偿 240

6.5.1 问题描述 240

6.5.2　带补偿电路的AANC系统 241

6.5.3 修正LMS算法 244

6.5.4　CAANC系统控制器性能分析 246

6.5.5　计算机仿真结果 268

6.5.6　小结 269

参考文献 270

第七章 自适应有源噪声控制应用实例 273

§7.1 概述 273

§7.2 自适应管道有源噪声控制 283

7.2.1　系统框图 284

7.2.2　声通道的自适应建模 285

7.2.3　系统实现 287

7.2.4　降噪结果 289

§7.3 螺旋桨飞机座舱自适应有源噪声控制 291

7.3.1　背景介绍 291

7.3.2　系统构成 291

7.3.3　降噪方案 294

7.3.4　降噪结果 296

§7.4　小结 298

参考文献 298