[发明专利]一种基于EMFNL滤波器离线建模次级通道的有源降噪方法

说明书

本发明涉及有源噪声控制领域，公开了一种基于带线性部分偶镜像傅里叶非线性（EMFNL,Even Mirror Fourier Nonlinear with Linear section）滤波器离线建模次级通道的有源降噪方法，其包括S1：构建EMFNL滤波器抽头并采用自适应算法辨识其系数实现离线建模次级通道；S2：计算S1中辨识的次级通道系数对应的次级通道估计；S3：使用次级通道估计实现有源降噪方法。与现有技术相比，本发明基于二阶EMFNL滤波器非线性建模次级通道，同时使用EMFNL滤波器作为控制滤波器进行有源噪声控制。该方法建模出的次级通道估计为非线性模型，相比于线性次级通道，具有更强的非线性处理能力。

技术领域

本发明涉及有源噪声控制领域，涉及有源噪声控制方法和非线性次级通道建模方法，尤其涉及一种基于带线性部分偶镜像傅里叶非线性(EMFNL,Even MirrorFourierNonlinear with Linear section)滤波器离线建模次级通道的有源降噪方法。

背景技术

基于叠加原理的有源噪声控制(ANC,Active Noise Control)技术因成本低、低频效果显著、布控简便等优势，得到了广泛研究和应用，未来极有可能成为封闭空间降噪的标配技术。

有源噪声控制模型分为有次级通道模型和无次级通道模型。无次级通道模型方面，中国专利CN 101393736B公开了一种无次级通道建模的有源噪声控制方法，采用四个更新方向搜索的方法寻找最优系数，实时性差。中国专利CN 103915091 A公开了一种无次级通道建模模型方法，该方法需统计噪声源信号和误差信号功率，本质上属于统计的方法，系统初始阶段难以实现实时，且噪声源有变化时，系统难以快速反应。因此有次级通道模型依然是目前的主要方向。国际专利WO2017/048480EN 2017.03.23(中国专利CN 108352156 A)和国际专利WO2017/048481 EN 2017.03.23(中国专利CN 108352157 A)公开了次级通道幅值和相位的估计方法，需对不同频率分量进行估计，算法复杂。中国专利CN 109448686 A公开了一种在线次级建模有源噪声控制系统，该系统使用线性次级通道模型，难以处理非线性次级通道情形。中国专利CN 109379652 A公开了一种耳机有源噪声控制的次级通道离线辨识方法及系统，该次级通道采用无限冲激响应响应(IIR,Infinite Impulse Response)滤波器，该滤波器虽然可用更少的系数逼近线性滤波器，但IIR模型存在输入有界输出有界(BIBO,Bounded Input Bounded Output)准则下的不稳定情形。

在控制滤波器方面，常用的滤波器包括函数扩展型滤波器，凸组合滤波器，递归型滤波器等，如专利CN 107181474 A公开了切比雪夫和勒让德滤波器，专利CN 106603038 B公开了一种有限冲击响应(Finite Impulse Response,FIR)凸组合滤波器，专利CN109617537 A公开了函数扩展双线性滤波器，但是上述滤波器都只能实现次级通道估计为线性模型，相比于非线性次级通道，非线性处理能力大大降低。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种基于二阶EMFNL滤波器的非线性次级通道离线建模，同时使用EMFNL滤波器作为控制滤波器的有源噪声控制方法，该方法建模出的次级通道估计为非线性模型，相比于线性次级通道，具有更强的非线性处理能力。

技术方案：本发明提供了一种基于EMFNL滤波器离线建模次级通道的有源降噪方法，基于二阶带线性部分偶镜像傅里叶非线性EMFNL滤波器非线性离线建模次级通道，使用EMFNL滤波器作为控制滤波器进行有源噪声控制，该方法具体步骤包括：

S1：构建EMFNL滤波器抽头并采用自适应算法辨识其系数实现离线建模次级通道；

S2：利用步骤S1中次级通道，计算次级通道估计；

S3：根据S2中的次级通道估计，实现有源降噪。