[发明专利]模拟噪声源与原始噪声传感器传递模型辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金行业噪声污染治理领域，具体涉及模拟噪声源与原始噪声传感器传递模型辨识方法。

背景技术

在钢铁、冶金等工业领域中，由于各种大型机械的运行，特别是诸如高炉减压阀组等高能量噪声源的运行，导致钢铁厂区长期处于严重噪声污染之中。由于长时间处于这种高强度噪声污染中会导致工作人员身体和心理受到损伤，因此工程中往往采用主动去噪和被动去噪两种方法减小噪声能量。在主动噪声控制技术中，由于原始噪声传感器不仅接收了原始噪声信号，同时它也接收了模拟噪声扩音器发出的模拟噪声信号，为了达到较好的去噪效果，需要辨识扩音器至原始噪声传感器之前的噪声传递模型，传统方法往往难以辨识得到准确的噪声传递模型。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种模拟噪声源与原始噪声传感器传递模型辨识方法，能够获得更加准确的噪声传递模型。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种模拟噪声源与原始噪声传感器传递模型辨识方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1)令采样周期为T_s，按照标准的白噪声产生方法模拟生成白噪声y(k)，将y(k)经过扩音器向空气中传播，原始噪声传感器检测扩音器声波经过空气衰减后的信号x′(k)；白噪声y(k)经过滤波器滤波后的信号x(k)＝D(z)y(k)，D(z)表示模拟噪声源与原始噪声传感器之间的传递函数，表达式为D(z)＝d₀+d₁z^-1+d₂z^-2+…+d_nz^-n，其中z表示移位操作，n为滤波器的阶次，d₀、d₁、…、d_n为滤波器系数；

2)假设滤波器参数初始取值均为0；

3)计算白噪声经过滤波器滤波后的信号x(k)，其中d_i(k)表示滤波器D(z)系数d_i在第k次采样时的值；

4)计算原始噪声传感器检测到的信号x′(k)与白噪声经过滤波器滤波后的信号x(k)之间的误差e(k)，e(k)＝x′(k)-x(k)；

5)判断e(k)的大小：

当e(k)未达到预设要求时，更新滤波器系数，令d_i(k)＝d_i(k-1)+ε×e(k)×y(k-i)，其中i＝0,1,2,…,n-1，ε为迭代步长，ε满足条件其中P_y为白噪声y(k)的功率；重复上述步骤3)-4)；

当误差达到预设要求时停止计算，输出滤波器系数。

按上述方案，步骤5)中，当e(k)≥0.1时，更新滤波器系数，令d_i(k)＝d_i(k-1)+ε×e(k)×y(k-i)，其中i＝0,1,2,…,n-1，ε为迭代步长，ε满足条件其中P_y为白噪声y(k)的功率；重复上述步骤3)-4)；

当e(k)<0.1时停止计算，输出滤波器系数。

本发明的有益效果为：能够比传统方法获得更加准确的噪声传递模型，非常适合主动噪声控制设计时对扩音器和原始噪声传感器之间的传递模型进行辨识，为主动噪声控制获得良好的去噪效果提供了基础。

附图说明

图1为本发明一实施例的辨识原理图。

图2为本发明一实施例中滤波器参数d₀收敛曲线。

图3为本发明一实施例中滤波器参数d₁收敛曲线。

图4为本发明一实施例中滤波器参数d₂收敛曲线。

图5为本发明一实施例中滤波器参数d₃收敛曲线。

图6为本发明一实施例中滤波器参数d₄收敛曲线。

图7为本发明一实施例中滤波器参数d₅收敛曲线。

图8为本发明一实施例中滤波器参数d₆收敛曲线。

图9为本发明一实施例中误差e(k)变化曲线。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。