后濾波結構的脈沖噪聲有源控制方法【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于脈沖噪聲有源控制的自適應濾波方法，該方法定義當前濾波器系數矢量與過去所有濾波器系數矢量之間歐幾里得范數平方的加權和為目標函數，在使后驗誤差為零的約束下，最小化該目標函數，包括以下步驟：(1)初始化自適應濾波器系數w(n)；(2)獲取自適應濾波器輸出與期望信號之間的誤差e(n)；(3)依據更新系統(tǒng)控制器系數；其中n為時間序列號，μ為步長因子，u(n)為次級通道模型濾波后的參考信號；(4)將更新后的控制器系數經過一個低通濾波器即選擇的0＜ρ<1。本方法無需脈沖噪聲的先驗知識，也無需估計脈沖噪聲的特征參數，對脈沖噪聲具有很好的噪聲抑制能力和魯棒性，且運算簡單?！緦＠f明】后濾波結構的脈沖噪聲有源控制方法一、【
技術領域：
】[0001]本發(fā)明涉及脈沖噪聲的前饋有源控制自適應濾波方法，尤其是有源噪聲控制的穩(wěn)定性改進方法。二、【
背景技術：
】[0002]為了應對日益嚴重的噪聲污染，有源噪聲控制已被公認為與傳統(tǒng)無源噪聲控制方法相并列的一項技術。噪聲的有源控制是以主動產生一個聲場來抵消另一個現有聲場的技術。其基本過程為:用傳聲器(常稱為參考麥克風)提取現有噪聲的信息，經有源控制器“實時”處理后產生一反聲信號(常稱為次級信號)，再用揚聲器(常稱為次級源)“實時”播放反聲信號。反聲信號與現有噪聲(常稱為初級噪聲)產生相消干涉，從而使該區(qū)域內的噪聲得以降低。脈沖噪聲是一種廣泛存在的噪聲信號，已有研究表明，炮彈的爆炸聲，鞭炮聲，槍支射擊聲和嬰兒恒溫箱的噪聲等都屬于脈沖噪聲的范疇。數位學者已經發(fā)現在脈沖噪聲環(huán)境下，濾波最小均方(Filtered-χLeastMeanSquare,FxLMS)會遭遇算法不收斂等穩(wěn)定性問題，并提出了相關改進方法:Leahy等人提出了最小化P范數(Filtered-xLeastMeanp-norm,FxLMP)的算法(Leahyetal.,“AdaptiveFilteringofStableProcessesforActiveAttenuationofImpulsiveNoise,”inProc.1EEEICASSP1995,vol.5,pp.2983-2986,Mayl995);Sun等人提出了一種簡化的FxLMS算法(Sunetal.，“AdaptiveAlgorithmforActiveControlofImpulsiveNoise,，，Jr.SoundVibr.,vol.291,n0.1-2,pp.516-522,Mar.2006);Akhtar等人擴展了Sun的方法，以預先估計的統(tǒng)計閾值來約束FxLMS算法以增強其穩(wěn)定性(Akhtaretal.,“ImprovingperformanceofFxLMSalgorithmforactivenoisecontrolofimpulsivenoise,，，Jr.SoundVibr.,vol.327，n0.3-5，pp.647-656.Nov.2009)。這些方法需要獲取脈沖噪聲的先驗知識，或者預先估計脈沖噪聲的特征參數。本人已獲授權的專利(基于對數變換的脈沖噪聲有源控制方法)即是針對這一問題的一個改進，然而其對數運算在實際中對硬件系統(tǒng)要求較高。[0003]為了兼顧方法的易用性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，本發(fā)明定義當前濾波器系數矢量與過去所有濾波器系數矢量之間歐幾里得范數平方的加權和為目標函數，在使后驗誤差為零的約束下，最小化該目標函數得出了一種自適應控制方法。三、【
發(fā)明內容】[0004]1、發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于提供一種后濾波結構的脈沖噪聲有源控制方法，便于實用。[0005]2、技術方案:[0006]①定義當前濾波器系數矢量與過去所有濾波器系數矢量之間歐幾里得范數平方的加權和為目標函數，即CO2[0007]minVpk~x||w(?+1)-w(a?+1-A:)||,subjecttoq{n)=ur(?)w(n+l)(I)w(?+l)11[0008]式中，0〈P〈I是加權系數。[0009]②采用拉格朗日數乘法將式⑴的優(yōu)化問題轉化為[0010]【權利要求】1.一種用于脈沖噪聲有源控制的自適應濾波方法，該方法以當前濾波器系數矢量與過去所有濾波器系數矢量之間歐幾里得范數平方的加權和為目標函數，在使后驗誤差為零的約束下，最小化該目標函數，包括以下兩個要點:①目標函數的定義:【文檔編號】H03H21/00GK103501167SQ201310421400【公開日】2014年1月8日申請日期:2013年9月17日優(yōu)先權日:2013年9月17日【發(fā)明者】吳禮福,胥雷,郭業(yè)才申請人:南京信息工程大學