文档介绍：分类号:——骸!双通道自适应有源噪声控制系统的设计与研究工学硕士学位论文硕士研究生:薄中指导教师:张林研究员学科、专业:环境工程所在单位论文提交日期:年论文答辩日期:年学位授予单位:哈尔滨工程大学学位级别:工学硕士:水声工程学院密级编号
摘要随着现代工业的发展,噪声控制问题越来越引起人们的重视和关注。有源噪声控制技术是噪声控制领域中近几十年发展起来的一项新技术。随着电子技术的发展,将自适应滤波技术应用于有源噪声控制,已成为有源噪声控制研究的重点。这种降噪方法对于低频噪声能达到很好的降噪效果,并且具有体积小、重量轻、易于控制等优点。本文从有源噪声控制原理出发,首先对自适应有源前馈控制系统原理和结构进行了分析,其次推导单通道与多通道滤波算法,归纳算法的运算步骤,统计多通道滤波算法的运算量,分析讨论算法中的滤波器长度和系统通道数等系统参数对算法运算量的影响,并通过建立仿真模型,研究分析影响系统收敛性、稳定性与降噪性能的各种因素。同时本文对基于权系数的两种快速算法:周期性权系数局部迭代惴ā⒘匀ㄏ凳部迭代惴ń辛搜芯浚ü抡娑粤街炙惴ǖ脑怂懔亢徒翟胄阅芙行比较。最后采用控制器主要包含硬件设计和软件设计两个部分,并使用控制器搭建了自适应有源消声实验系统。实验结果表明,控制器可以达到设计要求,整个系统能够达到一定的降噪效果。关键词:有源噪声控制;仿真;杓埔桓鏊ǖ赖淖允视τ性丛肷刂器。哈尔滨檀笱妒垦宦畚
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导师┳:嘶砷年弓月,作者┳:篇中哈尔滨工程大学学位论文原创性声明学位论文授权使用声明作者┳:压本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。日期:年隆稳本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文谠谑谟柩缓蠹纯煽谠谑谟柩鲈潞解密后晒豕こ檀笱徒挥泄夭棵沤斜4妗⒒惚嗟取酉缒晁暝拢日日期:口
第滦髀引言随着现代工业的发展,噪声控制问题日益引起了人们的重视和关注。噪声污染是一个全世界都十分关注的环境问题,在生活领域过量的噪声对人的生理和心理有严重的影响,长期生活在高噪声环境下对人的听力和身心健康将造成严重危害,一般性的噪声干扰则会影响人们的正常工作和生活,在军事领域,噪声问题将会影响某些技术兵器的作战性能。因此,噪声控制在军事和民用领域都是一项非常重要的工作。从总体上讲,噪声控制技术分为无源控制技术和有源控制技术瓵。无源噪声控制技术主要以研究噪声的声学控制方法为主。主要途径包括吸声处理,隔声处理,使用消声器,振动的隔离,阻尼减振等,其降噪机理是通过噪声声波与声学材料或声学结构的相互作用消耗声波的能量,从而达到降低噪声的目的,其系统实现简单且稳定性好,对中高频噪声控制较为有效,但对低频噪声控制的效果不明显,而有源控制技术提供了很好的解决方案。它具有以下几个特点:低频噪声控制效果好;控制系统体积小、重量轻;可根据所控制噪声的特性,相应地设计和改变控制系统特性而使噪声控制具有针对性和目标性。随着现代控制技术、微电子技术以及现代信号处理技术等方面的快速发展,有源噪声控制逐渐成为噪声控制领域内的一个重要研究内容。有源噪声控制就是根据两个声波相消性干涉或声辐射抑制的原理脚,通过抵消声源渭渡产生与被抵消声源跫渡的声波大小相等、相位相反的声波辐射,相互抵消,从而达到降低噪声的目的。有源噪声控制的理论基础是声波的杨氏干涉理论,即由声场的线性迭加原理可知,当频率相同、相位差恒定的两列声波相遇时,在空间产生干涉现象,干涉的结果究竟使声波能量减少还是增加,取决于两列声波的相位和幅值关系嗍,其原理如图所示。可以看出,当初级声源和次级声源振幅相等、相位相反时,对于初级声而言,就可以在一定的区域内达到消声的效果。哈尔滨檀笱妒垦宦畚
有源噪声控制的早期发展图基于杨氏干涉理论的有源消声原理图年,德国物理学家在美国申请了专利谡庀钭ɡ中,利用人们熟知的声学现象:两列频率相同、相位差固定的声波,叠加后会产生相加性或相消性干涉,从而使声能得到