[发明专利]基于M估计器的递归有源噪声控制方法

摘要

基于M估计器的递归有源噪声控制方法，其步骤主要是：A、噪声输入向量的生成；B、权向量的生成；C、滤波器输出值的生成；D、残差信号阈值的确定，D1、置于噪声消除点的误差麦克风拾取出噪声消除点在当前时刻n的声音信号；并得到残差信号平方e²(n)，组成残差信号平方窗函数向量E(n)，E(n)＝[e²(n),e²(n‑1),...,e²(n‑N_w+1)]；D2、计算M估计器的期望方差D3、计算出M估计器残差信号的低限阈值ξ、中限阈值Δ₁和高限阈值Δ₂；E、误差信号限定值的计算，滤波器计算出M估计器的误差信号限定值ψ(n)；F、权向量更新；G、迭代，令n＝n+1,重复A、B、C、D、E、F的步骤,直至滤波结束。该方法对冲击噪声的消除效果好，收敛速度快，残留误差小。

主权项

1.基于M估计器的递归有源噪声控制方法，其步骤如下：A、噪声输入向量的生成置于噪声源的主麦克风拾取出噪声源当前时刻n产生的初级噪声值u(n)；将当前时刻n和前L‑1个时刻的L个初级噪声值u(n),u(n‑1)...,u(n‑L+1)，构成滤波器当前时刻n的噪声输入向量U(n)，U(n)＝[u(n),u(n‑1)...,u(n‑L+1)]^T；其中L＝128，是滤波器的抽头数，上标T代表转置；B、权向量的生成滤波器生成当前时刻n和前L‑1个时刻的权系数w(n),w(n‑1)…w(n‑L+1)，并将这L个权系数构成当前时刻n的权向量W(n)，W(n)＝[w(n),w(n‑1),...,w(n‑L+1)]；当前时刻n<129时，W(n)＝0；C、滤波器输出值的生成滤波器根据当前时刻n的权向量W(n)对当前时刻n的噪声输入向量U(n)进行滤波得到当前时刻n输出到扬声器的滤波器输出值其中符号*代表卷积运算，s表示噪声源经滤波器到扬声器的次级通路固有的脉冲响应；D、残差信号阈值的确定D1、置于噪声消除点的误差麦克风拾取出噪声消除点在当前时刻n的声音信号，即当前时刻n的残差信号e(n)；并得到当前时刻n的残差信号平方e²(n)，将当前时刻n和前N_w‑1个时刻的残差信号平方e²(n),e²(n‑1),...,e²(n‑N_w+1)，组成残差信号平方窗函数向量E(n)，E(n)＝[e²(n),e²(n‑1),...,e²(n‑N_w+1)]，其中，N_w是窗函数长度，取值为100；D2、计算M估计器的期望方差其中，C为计算纠正因子，C＝1.483{1+5/(N_w‑1)}；ζ为缩放参数，其取值为0.9～1；med为取中位数运算；D3、计算出M估计器残差信号的低限阈值ξ、中限阈值Δ₁和高限阈值Δ₂，E、误差信号限定值的计算滤波器根据当前时刻n的残差信号e(n)，计算出M估计器当前时刻n的误差信号限定值ψ(n)：其中，sign表示符号函数，当e(n)>0时，其值为1；当e(n)<0时，其值为‑1；当e(n)＝0时，其值为0；F、权向量更新滤波器生成当前时刻n的增益向量Φ(n)，式中，λ表示遗忘因子，其取值为0.9～1；F(n)为当前时刻n的递归矩阵，其大小为L×L，当前时刻n<129时，F(n)＝0；下一时刻(n+1)的递归矩阵F(n+1)由公式F(n+1)＝λ^‑1F(n)‑λ^‑1Φ(n)(s*U(n))^TF(n)得到；随后，滤波器算出下一时刻(n+1)的权向量W(n+1)，W(n+1)＝W(n)+Φ(n)e(n)G、迭代令n取n+1的值,重复A、B、C、D、E、F的步骤,直至滤波结束。