發(fā)布時(shí)間：2017-04-09 14:08

  本文關(guān)鍵詞：非均勻子帶自適應(yīng)噪聲抵消技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：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1016?。(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階時(shí)),比均勻子帶噪聲抵消的信噪比增益高約1.0521d B;對(duì)于模型失配問題,采用變階數(shù)LMS算法,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)際環(huán)境中的噪聲抵消處理,但是由于環(huán)境的復(fù)雜性,濾波器階數(shù)浮動(dòng)變化。
【關(guān)鍵詞】：自適應(yīng)噪聲抵消 非均勻子帶分解 功率譜 模型失配
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN911.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-16
• 1.1 研究的背景、目的和意義11-12
• 1.2 子帶自適應(yīng)噪聲抵消技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 自適應(yīng)噪聲抵消算法的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 子帶分解的技術(shù)現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 自適應(yīng)濾波器的模型失配問題技術(shù)現(xiàn)狀14
• 1.3 本文主要工作及章節(jié)安排14-16
• 1.3.1 本文的主要工作14-15
• 1.3.2 章節(jié)安排15-16
• 2 自適應(yīng)噪聲抵消的原理介紹16-24
• 2.1 自適應(yīng)噪聲抵消的基本原理16-17
• 2.2 相關(guān)性與自適應(yīng)噪聲抵消17-18
• 2.3 自適應(yīng)噪聲抵消常用算法及性能分析18-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 基于功率譜的動(dòng)態(tài)非均勻子帶分解與重構(gòu)算法研究24-34
• 3.1 功率譜估計(jì)原理24-25
• 3.2 基于功率譜的非均勻子帶分解原理25-28
• 3.2.1 分析濾波器組的結(jié)構(gòu)25-26
• 3.2.2 基于功率譜的非均勻子帶分解26-28
• 3.3 基于功率譜的非均勻子帶信號(hào)重構(gòu)原理28-29
• 3.3.1 綜合濾波器組的結(jié)構(gòu)28
• 3.3.2 基于功率譜的非均勻子帶信號(hào)的重構(gòu)28-29
• 3.4 子帶分解與重構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29
• 3.5 子帶分解與重構(gòu)性能分析29-33
• 3.5.1 功率譜估計(jì)29-30
• 3.5.2 非均勻子帶的劃分30-31
• 3.5.3 頻譜搬移及恢復(fù)31
• 3.5.4 重構(gòu)性能分析31-32
• 3.5.5 本征值擴(kuò)散度分析32-33
• 3.6 本章小結(jié)33-34
• 4 基于功率譜的非均勻子帶自適應(yīng)噪聲抵消算法研究34-41
• 4.1 基于功率譜的非均勻子帶自適應(yīng)噪聲抵消原理34-36
• 4.1.1 非均勻子帶自適應(yīng)噪聲抵消的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)34-35
• 4.1.2 基于NLMS的子帶抵消算法35-36
• 4.1.3 子帶抽取因子的確定36
• 4.2 抵消性能分析36-40
• 4.2.1 非均勻子帶信號(hào)分解36-38
• 4.2.2 子帶抽取與內(nèi)插38
• 4.2.3 子帶抵消性能38-39
• 4.2.4 全帶抵消性能39-40
• 4.3 本章小結(jié)40-41
• 5 自適應(yīng)濾波器模型失配與變階數(shù)算法41-47
• 5.1 模型失配41-43
• 5.1.1 模型失配的產(chǎn)生原因41
• 5.1.2 模型失配對(duì)抵消性能的影響41-43
• 5.2 基于FIR濾波器的變階數(shù)非均勻子帶自適應(yīng)噪聲抵消43-46
• 5.2.1 分?jǐn)?shù)變階數(shù)LMS自適應(yīng)噪聲抵消的原理43-44
• 5.2.2 基于分?jǐn)?shù)變階數(shù)算法的非均勻子帶自適應(yīng)噪聲抵消44-46
• 5.3 本章小結(jié)46-47
• 6 實(shí)驗(yàn)研究47-64
• 6.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)采集47-52
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)47-50
• 6.1.2 實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)采集50-52
• 6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析52-63
• 6.2.1 相關(guān)特性與抵消性能分析52-58
• 6.2.2 子帶噪聲抵消性能分析58-62
• 6.2.3 模型失配實(shí)驗(yàn)分析62-63
• 6.3 本章小結(jié)63-64
• 7 總結(jié)與展望64-66
• 7.1 全文工作總結(jié)64
• 7.2 未來工作展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利目錄71-73

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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  本文關(guān)鍵詞：非均勻子帶自適應(yīng)噪聲抵消技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：295414