Implementation of the controller for a compound active noise-cancellation earmuff

本文用传递函数描述了复合式有源消声耳罩的系统模型,确定了模拟式消声控制器的合理阶次。对于前馈控制器和反馈控制器,均给出了成熟的电路实现方案。最后,实际设计了复合式有源消声耳罩,并实测了控制器特性和消声效果,验证了本文提出的控制器实现方法的有效性。     

有源消声耳罩控制器的实现

本文用传递函数描述了复合式有源消声耳罩的系统模型,确定了模拟式消声控制器的合理阶次,对于前馈控制器和反馈控制器,均比出了电路实现方案,最后,实际设计了复合式有源消声耳罩,并实测了控制器特性和消声效果,验证了本文提出了的控制器实现方法的有效性。     

有源消声耳罩的研究

本文提出一种把闭环反馈式控制方式和开环前馈式控制方式结合在一起的复合式消声耳罩，并给出了原理式和具体的结构。理论和实验表明这种复合式结构具有有源消声频带宽、消声效果好的特点。     

强光一号加速器测量电缆补偿技术

 为满足快信号测试要求,提出了利用滤波器原理设计补偿器来提高传输线带宽,以减小信号在传输过程中的畸变和损失。针对强光一号加速器测试电缆特性,设计制作了小型化的带宽补偿器。通过采用该电缆补偿技术,强光一号加速器测量电缆补偿后的传输带宽达到200 MHz,幅度为原始信号的1/3,满足了强光一号加速器测试电缆快信号传输的要求。给出了原始信号、未补偿信号及补偿后信号的比较结果,证明补偿后的信号明显比未补偿信号更接近原始信号,原始信号经电缆传输后造成的前沿损失和波形畸变通过带宽补偿器后获到了明显的补偿和修复。编制了专用补偿器设计软件,使补偿器初期设计中的极零对寻找、元器件参数计算等工作实现自动化。     

军用运输机机舱有源消声实验系统的设计与实现

为验证有源消声技术在军用运输机机舱低频噪声消除方面的有效性,设计和实现了一套机舱有源消声实验系统。采用“激振器+舱壁板”方式实现了飞机螺旋桨对机舱诱导噪声的声源模拟,设计了基于前馈控制结构的自适应有源噪声控制系统,构建了基于FX-LMS算法的自适应消声控制器,采用监测麦克风组对舱内空间的消声效果进行监测。实验结果验证了自适应有源噪声控制技术在军用飞机舱室消声降噪领域的有效性,并表明初、次级声源间距对自适应有源消声系统的消声效果具有重要的影响。     

单扬声器的管道有源吸声器

本文提出了以抵消法进行检测的单扬声器有源吸声结构,并研究讨论了声学行波探管应用于自适应有源吸声系统。声学行波探管可以完成信号检测及延时两部分功能,并可避免管道中气流对传声器的影响及损害。用单只扬声器的抵消接收法的有源吸声方式对低频及窄带噪声效果良好。有效消声频率范围从50—500Hz,最佳消声指数对单频声接近50dB,对1/3oct带宽噪声18dB对1oct带宽噪声为10dB。     

局部空间自适应宽带有源消声

本文提出一个局部空间自适应宽带有源消声系统,该系统能实现有源消声所要求的任意带宽噪声在局部空间衰减,能自动补偿背景噪声及消声装置中不可控参数及噪声源变化对消声效果的影响.自适应滤波由TMS 32010数字信号处理器采用NLMS算法多路并行处理完成.实验结果表明:对普通房间中的单次级源布置方式,在主次级源前方1m,±30°扇面区域内,该系统对20—600Hz内的宽带噪声抵消,取得的最大降噪量在25dB(A)以上.     

自适应空间有源消声中误差传声器的位置及个数优化

近年来对有源消声理论以及自适应有源消声技术的研究一直是相互独立着进行的，本文通过对自适应有源消声系统中误差传声器个数以及位置的优化选择，找到了它们两者之间的联系，并结合控制系统的性能特点给出了误差传声器个数及位置优化的方法，对影响自适应有源消声效果的因素做了分析讨论，实验验证了本文所得结论，并取得了良好的效果．     

充液管路系统流体声与结构声的复合有源控制

采用基于谐频自适应控制算法的有源消声与消振系统对充液管路系统突出的低频线谱噪声进行有源控制实验研究.建立了泵水循环管路实验系统,在管路中安装有源消声器对流体声进行控制,在管路出口障板上采用8×8通道有源消振系统控制结构声辐射。开展的低频线谱噪声与振动有源控制实验结果表明,在50~200 Hz频带内,通过结合有源噪声与振动控制可在多数频点取得10 dB以上的降噪效果。针对该实验系统,通过分别控制流体声和结构声分析了两者的贡献.实验结果验证了有源消声与消振系统具有较好的降噪性能,各频点处流体声与结构声占比情况不同,需要综合控制流体声与结构声才可以取得显著的降噪效果。      

次级源近场和管壁弹性对充液管路有源消声性能的影响EI北大核心CSCD

建立了含次级源结构的充液直管有源消声系统数值模型,重点分析了声激励下次级源近场和管壁弹性对有源消声性能的影响。结果表明:次级源近场为非均匀声场,误差点位于该区域时部分频点控制效果较差甚至放大,而处于声场均匀区域时可使降噪量提高10 dB以上,增加误差点数量可使绝大多数频点的降噪量提高5 dB以上;管壁弹性使次级源与管壁间的耦合较强,非对称分布的次级源容易激起管壁振动,导致降噪谷值的出现,采用对称分布的次级源可显著提升控制效果;增加次级源数量能够提高系统的有源无源复合控制效果,但使得管内声场变得复杂,多次级源模型的有源消声效果随频率升高而有所降低。     

基于独热码有限状态机的斐索干涉解调相位补偿方法

针对相位调制型超弱光纤光栅水听器阵列解调过程中发生的相位翻转现象,提出了一种基于独热码编码的有限状态机相位补偿方法,用来在现场可编程逻辑门阵列中对翻转信号进行实时修正.将解调信号相位及其补偿条件设计在独热码编码的有限状态机中,通过状态机内部状态的即时转移,实现高时钟速率下光纤干涉系统解调信号的相位补偿.对多种相位补偿方式在功能仿真和实验测试中的功耗、占用资源及时序等进行对比分析,结果表明基于独热码状态机的相位补偿方法,不仅可以正确地解决相位翻转问题,保证信号的完整性,同时还可以增加信号解调动态范围,使系统的逻辑延迟降低6%,在水声光纤传感解调系统的高吞吐率和高时钟频率应用环境下具有一定优势.     

Simulation analysis of an active cancellation stealth system

Active cancellation stealth is a smart signal blanking method, that it has become an important developing direction on modern stealth technology. In order to further explore the active cancellation stealth technology, we are considering the detection and cancellation of receiving/transmitting antenna pattern is different. Put forward active cancellation system simulation structure diagram based on MATLAB/SIMULINK, where the phased array radar system as the modelling object, and established the active cancellation stealth system mathematical model based on digital radio frequency memory (DRFM) and the radar signal processing system of the coherent video simulation model, based on linear frequency modulation and radar coherent pulse signal simulation, verified the rationality and validity of the design, as the active cancellation stealth engineering technology laid the foundation.     

光纤通信系统中偏振模色散自适应补偿实验研究

成功地研制了光纤通信系统偏振模色散的自适应补偿实验系统.实验中采用特定频率分量功率取样作为反馈信号,采用一种名为PSO(Particle Swarm Optimization)的优化方法作为反馈控制算法.偏振模色散的补偿量达30 ps,自动跟踪补偿时间为1～2 s,实现了准实时自动跟踪补偿.     

激光干涉任意转角测量信号的获得及误差补偿技术

采用信号处理的方法对激光干涉测角系统的特性进行线性化处理,需要产生两路正交信号。采用空间互相垂直的两套干涉系统获得信号难免会使系统复杂、调整困难,因此提出了一种插值处理方法,可以利用测量得到的一路信号获得线性输出信号。输出信号的非线性误差较处理前大大减小了,但是无法满足高精度测量的要求。还提出了针对误差产生的原因进行的误差补偿技术。实验结果表明,提出的方法可以实现任意转角的高精度测量,光程差的测量误差小于±0 2μm,对应的转角测量误差为0 63″。     

Signal processing method of phase correction for laser heterodyne interferometry

A novel signal processing method of movement direction identification and phase correction is presented for laser heterodyne interferometry. Based on the reference signal, four intervals with phase difference of 90° each other are set up. The real-time movement direction identification and the integer fringe counting are realized by detecting the times that the rising-edge of the measurement signal crosses the intervals. The phase correction approach is proposed in detail to solve the fraction phase compensation when the initial phase difference is not equal to the zero phase difference. Three experiments of the stability test, the nanometer and micrometer displacement tests on bi-directional movement were performed to demonstrate the usefulness and feasibility of the presented signal processing method.     

基于听觉掩蔽效应的自适应反馈抵消

摘要当系统输入信号是有色信号时，传统的自适应反馈抵消算法会由于系统的输出和输入信号存在相关性而造成辨识反馈路径存在偏差，从而导致反馈抵消性能的降低。为了减小反馈路径的辨识偏差，本文提出在系统输出信号中加入被掩蔽噪声来降低系统的输入信号和输出信号的相关性的方法，噪声的能量由频域掩蔽阈值控制。这种基于听觉频域掩蔽效应的自适应反馈抵消算法改善了自适应反馈抵消的性能，同时加入的噪声是被掩蔽不可听的，输出语音的质量没有受到损害。     

基于相位调制-解调的光纤激光相位噪声检测方法研究

在主动相位控制相干合成中,常用的光纤激光主动相位控制方法主要有外差法、多抖动法和随机并行梯度下降算法等. 基于多抖动法和外差法的原理,提出了一种新型的基于相位调制-解调的相位检测与控制方法. 该方法利用周期信号对参考光进行相位调制,将调制后的参考光与待检测信号光进行相干检测,通过对相干光强信号和相位调制信号的融合处理,实现相位噪声的检测和控制. 对该方法进行了数值模拟和实验研究. 实验结果表明,对于频率为2 kHz,噪声范围为[0,2π)的正弦噪声,相位检测精度优于λ/50,控制精度可达 关键词： 光纤激光 相干合成 相位噪声检测 调制-解调     

高精度光学平台调焦控制系统

针对经纬仪、量子通信望远镜等光电跟踪控制系统光学平台调焦的需要,在保证跟踪控制性能和可靠性的基础上,设计了一种低成本、小体积的高精度光学调焦控制系统,以先进精简指令集计算机处理器和现场可编程门阵列为核心组成比例-积分-微分光学控制平台来实现调焦控制。分析如何提升光学平台调焦精度,利用基于缓冲运放进行信号扩展的方法提升光学平台调焦控制反馈偏差信号精度,提出3种反馈信号补偿方法并进行对比和分析,选择等分中值补偿方法对电位器反馈信号进行补偿,在不影响调焦时间的基础上简化了软硬件设计,提升了调焦精度和效率,具有低功耗、实现简单、成本低、体积小等优点。在实验中,对获取的调焦图像采用主观分析和客观评价标准相结合的方法进行调焦效果验证,证明了该设计的优势。该设计已用于某光电跟踪探测项目,在1μm级调焦精度时全程调焦时间约为3s,反应快速,性能稳定可靠。     

A cross-spectrum weighting algorithm for speech enhancement and array processing: combining phase-shift information and stationary signal properties

In this paper, a gain function for noise cancellation with a two-channel microphone array is presented. This gain function combines ideas from one- and multichannel algorithms. It is developed using a minimum mean square error estimator for the amplitude of the speech signal from the cross spectrum between two microphone signals. To consider speech pauses and the absence of spectral components of the speech, an extension of this gain function is presented. The performance of the overall gain function is shown in terms of the cancellation of (diffuse) driving noise as well as the cancellation of an interfering speech signal, both recorded in a car.     

基于维纳滤波的同轴电缆脉冲信号传输畸变补偿研究

由于同轴电缆的低通传输特性,脉冲信号在同轴电缆中传输时不可避免地会出现畸变,并且畸变程度会随着脉冲信号频率、带宽以及传输距离的增加而增大。创新性地将图像处理领域中的一种图像复原方法——维纳滤波法应用于脉冲信号同轴电缆传输畸变补偿,仅利用同轴电缆的S参数和输出信号即可完成输入信号的重构。并以10 m同轴电缆为对象,采用该方法分别对双指数脉冲信号、高斯调制脉冲信号、调制方波信号进行传输畸变补偿。结果表明:对于不同样式的信号,该方法均具有优异的补偿性能;并且,与工程上常用的衰减补偿法相比,该方法不仅补偿精度高,还具有高的计算效率,在同轴电缆脉冲信号传输畸变补偿中具有很好的实用价值。