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计量学报  2023, Vol. 44 Issue (11): 1713-1718    DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2023.11.12
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基于状态方程的Fx-RLS主动噪声控制方法
褚轶景1,赵越喆1,牛锋2,陈明阳1
1.华南理工大学 亚热带建筑科学国家重点实验室,广东 广州 510641
2.中国计量科学研究院,北京 100029
A State-Based Filtered-x Recursive Least Squares Algorithm
CHU Yi-jing1,ZHAO Yue-zhe1,NIU Feng2,Chen Ming-yang1
1. State Key Laboratory of Subtropical Building Science, South China University of Technology,Guangzhou, Guangdong 510641, China
2. China National Institute of Metrology, Beijing 100029, China
全文: PDF (4952 KB)   HTML (1 KB) 
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 研究了滤波算法中次级通路测量及建模误差对系统稳定性的影响,提出一种改进的滤波递归最小二乘算法。该算法采用随机游动模型为控制器状态方程提供先验信息,用以提高系统的鲁棒性。为了分析算法性能,利用Abelian积分和Prices定理,得到算法在高斯输入条件下的均值差分方程,并由此得到算法均值收敛条件,为算法设计提供理论指导。数值模拟发现,基于状态方程的FxRLS(S-FxRLS)算法收敛速度比传统滤波最小均方算法提高了约60%;稳定性方面,当采用正则化技术的鲁棒方法开始发散时,改进算法仍可收敛。最后实验测量证明,提出算法的单频降噪量可达30dB。
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作者相关文章
褚轶景
赵越喆
牛锋
陈明阳
关键词 计量学主动噪声控制滤波最小均方算法递归最小二乘    
Abstract:The filtered-x type algorithms have been widely used in active noise control systems, where an accurate modeling of the secondary path is usually required. However, stability problems are frequently observed when the secondary path is not well estimated. A Fx recursive least squares algorithm has been proposed, where a random walk model for the state equation of the controller has been employed to improve the robustness of the system. The mean difference equation is derived by using the Abelian integral and Price theorem with Gaussian input. A conservative convergence condition of the proposed algorithm in the mean sense is thus derived from the theoretical analysis, which could provide guidance for algorithm design. Simulations are conducted to show that the proposed algorithm considerably outperforms conventional Fx-type algorithms in stability and convergence capability.
Key wordsmetrology    active noise control;filtered-x least mean squares    recursive least squares
收稿日期: 2022-05-17      发布日期: 2023-11-17
PACS:  TB95  
基金资助:国家自然科学基金(61901174);广东省自然科学基金(2019A1515010771);机械系统与振动国家重点实验室开放基金 (MSV202202)
作者简介: 褚轶景(1982-),江苏徐州人,华南理工大学副教授,博士,主要从事统计信号处理、声学信号处理、声场控制方面研究。Email:chuyj@scut.edu.cn
引用本文:   
褚轶景,赵越喆,牛锋,陈明阳. 基于状态方程的Fx-RLS主动噪声控制方法[J]. 计量学报, 2023, 44(11): 1713-1718.
CHU Yi-jing,ZHAO Yue-zhe,NIU Feng,Chen Ming-yang. A State-Based Filtered-x Recursive Least Squares Algorithm. Acta Metrologica Sinica, 2023, 44(11): 1713-1718.
链接本文:  
http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/10.3969/j.issn.1000-1158.2023.11.12     或     http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/Y2023/V44/I11/1713
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