基于TMS320VC5509 DSP的有源噪聲控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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系統(tǒng)信號流程如下：AD976A對噪聲參考信號x(n)和誤差信號e(n)進(jìn)行8 000次／s采樣，每次采樣后由AD976A1的“BUSY”引腳觸發(fā)DSP的外部中斷4 INT4，在中斷服務(wù)程序中DSP依據(jù)地址將CPLD鎖存器中的兩個(gè)數(shù)據(jù)分別讀至內(nèi)部存儲器DARAM中，進(jìn)行算法運(yùn)算。算出反噪聲序列y(n)后，在INT4中斷服務(wù)程序中將其送至DSP串口MCBSP0，再通過AD50C數(shù)模變換后，送往揚(yáng)聲器發(fā)出反噪聲。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)軟件主要包括三個(gè)部分：系統(tǒng)底層通信程序、次級通路建模子程序和有源噪聲控制子程序。底層通信程序包括兩路傳感器信號同步采集程序和計(jì)算得到的反噪聲信號輸出程序。系統(tǒng)程序流程如圖7所示。傳感器采集信號的存儲、反噪聲信號的發(fā)送以及自適應(yīng)濾波算法運(yùn)算都在INT4中斷服務(wù)程序中進(jìn)行。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)次級通路建模自適應(yīng)濾波器在迭代30 000次后，即可進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，故設(shè)置前30 000次中斷用于次級通路建模，待次級通路LMS濾波器穩(wěn)定后即將其系數(shù)固定不變，之后的中斷服務(wù)程序都進(jìn)入有源噪聲控制子程序，進(jìn)行FX-LMS濾波器系數(shù)的迭代，并產(chǎn)生反噪聲信號y(n)。本文引用地址：http://yuyingmama.com.cn/article/150189.htm
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)采用800 Hz單頻正弦信號作為待消除的噪聲信號。根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)所得經(jīng)驗(yàn)值，次級通路濾波器階數(shù)取32，步長取0．125；有源消噪濾波器階數(shù)取64，步長取0．005。最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖8所示。由波形圖可以看出，有源消噪系統(tǒng)運(yùn)行后，誤差傳感器接收的信號幅度明顯降低，系統(tǒng)取得了良好的降噪效果。通過計(jì)算可知該系統(tǒng)對800 Hz單頻噪聲的幅度可降低9 dB。實(shí)驗(yàn)時(shí)，人耳在誤差傳感器處進(jìn)行監(jiān)聽，能夠明顯感受到噪聲的抑制效果。當(dāng)初級聲源噪聲特性發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地做出響應(yīng)，并具有良好的穩(wěn)定性。
5 結(jié)語
本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)有源噪聲控制系統(tǒng)，下一步的研究工作是在該硬件系統(tǒng)中編程實(shí)現(xiàn)各種不同的自適應(yīng)控制算法，通過實(shí)驗(yàn)來比較各種算法的性能，并力爭將有源消噪由低頻擴(kuò)展到高頻，由窄帶擴(kuò)展到寬帶，以推進(jìn)有源噪聲控制的實(shí)際工程應(yīng)用。
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