水下有源干扰自适应抵消仿真及实验研究

水下有源干扰自适应抵消仿真及实验研究

论文摘要

随着电子技术和控制理论的发展,有源噪声控制已成为噪声控制领域的研究热点,其中以自适应有源噪声控制(Adaptive Active Noise Control,简称AANC)系统发展最为迅速,成为未来有源降噪的主要发展方向。舰船自噪声是被动声呐系统的主要干扰,将自适应有源降噪技术应用于降低水下被动声呐系统的干扰的研究具有实际应用价值。本文以自适应有源噪声前馈控制系统为研究核心,它是基于由初级噪声产生的声场与次级声源产生的声场相消干涉原理,次级声源的输出可以由自适应滤波器作为控制器控制。本文分析了一种适于实际应用的自适应有源控制算法—滤波-X(Filtered-X)LMS算法(FXLMS),通过计算机仿真研究了滤波器长度及收敛系数对算法性能的影响,详细分析了次级通道建模的方法和次级通道各个环节的特性。选用TMS320C6713 DSP作为控制器,进行了水下模拟噪声场的有源降噪控制实验方案设计,建立了基于DSP的水下有源噪声控制的实验系统,并且利用C语言在硬件系统上实现了基于FXLMS算法的有源噪声实时控制。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景及问题的提出
  • 1.2 有源噪声控制概述
  • 1.3 国内外研究与应用现状
  • 1.4 论文的研究内容
  • 第2章 自适应有源噪声控制算法及仿真
  • 2.1 有源降噪的原理
  • 2.2 自适应有源控制系统概述
  • 2.3 单通道水下自适应有源前馈控制系统模型
  • 2.4 FXLMS算法性能分析
  • 2.5 FXLMS算法的计算机仿真
  • 2.5.1 滤波器长度对算法性能的影响
  • 2.5.2 收敛系数对算法性能的影响
  • 2.6 本章小结
  • 第3章 控制系统的性能分析
  • 3.1 次级通道对有源噪声控制系统性能的影响
  • 3.2 影响系统稳定性的其他因素
  • 3.3 本章小结
  • 第4章 水下自适应有源噪声控制系统方案设计及实验分析
  • 4.1 水下自适应有源控制系统设计
  • 4.1.1 外围电路
  • 4.1.2 数字信号处理
  • 4.1.3 算法软件设计与调试
  • 4.2 水下噪声控制系统的测量条件和实验系统
  • 4.3 有源降噪算法的实现
  • 4.4 次级通道建模实验结果及分析
  • 4.5 有源降噪实验结果及分析
  • 4.6 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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