非均勻子帶自適應(yīng)噪聲抵消技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，噪聲污染愈來愈成為主要的環(huán)境污染源，各種干擾、噪聲不但影響著實(shí)際工程應(yīng)用和人們的生產(chǎn)生活，還威脅到人們的健康。自適應(yīng)噪聲抵消技術(shù)可在外界干擾源特性未知，傳播途徑不斷變化的情況下，抑制或衰減噪聲，檢測(cè)和提取出有用信號(hào)。本文以自適應(yīng)噪聲抵消為研究目標(biāo)，主要工作如下：
　　(1)基于功率譜的非均勻子帶分解與重構(gòu)算法的研究。應(yīng)用周期圖法對(duì)信號(hào)的功率譜進(jìn)行估計(jì)，然后對(duì)功率譜幅度進(jìn)行劃分，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的頻

2、譜分組，通過調(diào)制對(duì)分組后的頻譜進(jìn)行搬移，實(shí)現(xiàn)非均勻子帶信號(hào)的分解；全帶信號(hào)的重構(gòu)，采用完全相反的過程；Matlab對(duì)子帶信號(hào)本征值擴(kuò)散度、信號(hào)重建性能的仿真結(jié)果表明，該算法能夠控制子帶信號(hào)本征值擴(kuò)散度分布在合理的范圍內(nèi)，并具有較好的重構(gòu)性能，重構(gòu)誤差的數(shù)量級(jí)為1610?。
　　(2)基于功率譜的非均勻子帶自適應(yīng)噪聲抵消算法的研究。對(duì)于期望信號(hào)采用與參考信號(hào)相同的基于功率譜分布的非均勻子帶分解方法，在不同子帶內(nèi)獨(dú)立進(jìn)行頻譜搬移和子帶

3、抽取后，進(jìn)行自適應(yīng)噪聲抵消處理。仿真結(jié)果表明，該法可以有效的實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)噪聲抵消處理，并且其收斂速度，快于全帶抵消處理。
　　(3)模型失配問題研究。針對(duì)自適應(yīng)濾波器存在的階數(shù)模型失配問題，研究了分?jǐn)?shù)變階數(shù)FIR自適應(yīng)濾波算法。該算法將穩(wěn)態(tài)均方片段誤差定義為代價(jià)函數(shù)，以分?jǐn)?shù)的形式對(duì)濾波器階數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波。仿真結(jié)果表明，變階數(shù)自適應(yīng)濾波器可以在階數(shù)未知時(shí)，給定初始階數(shù)后，自動(dòng)的收斂到最佳濾波器階數(shù)。
　　(4)自

4、適應(yīng)噪聲抵消的實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)自適應(yīng)噪聲抵消的原理，設(shè)計(jì)并構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，開展了抵消性能的實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的噪聲分別選用單頻、白噪聲和風(fēng)扇噪聲，有用信號(hào)選取一段音樂。對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行了相干性分析和噪聲抵消性能分析，并對(duì)模型失配問題進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，在實(shí)際環(huán)境中，噪聲間的相干性與聲源大小、話筒間距離等因素有關(guān)；在風(fēng)扇噪聲干擾下，進(jìn)行噪聲抵消時(shí)，采用基于功率譜的非均勻子帶分解與重構(gòu)算法與均勻子帶分解算法相比，同階數(shù)時(shí)（同為50