[发明专利]一种基于EMFNL滤波器的次级通道建模方法

说明书

本发明涉及有源噪声控制领域，公开了一种基于带线性部分偶镜像傅里叶非线性（EMFNL,Even Mirror Fourier Nonlinear with Linear section）滤波器的次级通道建模方法，包括S1产生高斯白噪声，并滤除高频部分；S2对S1中激励白噪声，构EMFNL滤波器抽头并简化；S3对S2中滤波器抽头，采用自适应算法辨识系数；S4：稀疏化S3中的次级通道传递函数系数；S5：对稀疏化的次级通道计算其次级通道估计。与现有技术相比，本发明可有效建模有源噪声控制系统中的非线性次级通道情形，使非线性有源噪声控制模型更精确，同时给出的稀疏系数方法，可有效降低次级通道估计系数数量，有效降低算法复杂度。

技术领域

本发明涉及有源噪声控制领域，尤其涉及一种基于带线性部分偶镜像傅里叶非线性(EMFNL,Even Mirror Fourier Nonlinear with Linear section)滤波器的次级通道建模方法。

背景技术

基于叠加原理的有源噪声控制(ANC,Active Noise Control)技术因成本低、低频效果显著、布控简便等优势，得到了广泛研究和应用，未来极有可能成为封闭空间降噪的标配技术。

有源噪声控制模型分为有次级通道模型和无次级通道模型。无次级通道模型方面，中国专利CN 101393736 B公开了一种无次级通道建模的有源噪声控制方法，采用四个更新方向搜索的方法寻找最优系数，实时性差。中国专利CN 103915091 A公开了一种无次级通道建模模型方法，该方法需统计噪声源信号和误差信号功率，本质上属于统计的方法，系统初始阶段难以实现实时，且噪声源有变化时，系统难以快速反应。因此有次级通道模型依然是目前的主要方向。国际专利WO2017/048480 EN 2017.03.23(中国专利CN 108352156A)和国际专利WO2017/048481 EN 2017.03.23(中国专利CN 108352157 A)公开了次级通道幅值和相位的估计方法，需对不同频率分量进行估计，算法复杂。中国专利CN 109448686 A公开了一种在线次级建模有源噪声控制系统，该系统使用线性次级通道模型，难以处理非线性次级通道情形。中国专利CN 109379652 A公开了一种耳机有源噪声控制的次级通道离线辨识方法及系统，该次级通道采用无限冲激响应响应(IIR,Infinite ImpulseResponse)滤波器，该滤波器虽然可用更少的系数逼近线性滤波器，但存在不稳定情形。

本发明针对目前非线性次级建模方法，尤其是强非线性情形建模方法缺失的问题，提出一种基于二阶带线性部分偶镜像傅里叶非线性(EMFNL,Even Mirror FourierNonlinear with Linear section)滤波器的次级通道建模方法，并给出该建模系数下的次级通道估计计算方法。

发明内容

发明目的：针对现有技术中非线性次级建模方法，尤其是强非线性情形建模方法缺失问题，本发明提出提供一种基于二阶带线性部分偶镜像傅里叶非线性(EMFNL)滤波器的非线性次级通道建模方法，该方法可非线性建模次级通道，并给出了计算时变次级通道估计的方法，同时给出了稀疏次级系数及次级估计的计算方法。

技术方案：本发明提供了一种基于EMFNL滤波器的次级通道建模方法，包括如下步骤：

S1：产生高斯白噪声，并滤除高频部分；

S2：对S1中激励白噪声，构建带线性部分偶镜像傅里叶非线性EMFNL滤波器抽头并简化；

S3：对S2中滤波器抽头，采用自适应算法辨识系数；

S4：稀疏化S3中的次级通道传递函数系数；

S5：对稀疏化的次级通道计算其次级通道估计。

进一步地，所述S2中简化滤波器抽头实现形式包括：