【控制】采用 FxLMS 算法的有源噪声控制系统附Matlab代码

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🔥 内容介绍

在现代工业生产、交通运输等场景中，噪声污染日益成为影响人们生活质量和工作效率的重要问题。有源噪声控制技术通过产生与原始噪声幅值相等、相位相反的次级声波，实现对噪声的抵消，为噪声治理提供了全新的思路。而 FxLMS（Filtered - x Least Mean Squares）算法作为有源噪声控制领域中应用最广泛的自适应算法之一，凭借其计算复杂度低、易于实现等优势，成为构建高效有源噪声控制系统的核心技术。接下来，我们将深入探讨采用 FxLMS 算法的有源噪声控制系统。

有源噪声控制与 FxLMS 算法概述

1. 有源噪声控制原理

有源噪声控制基于声波的干涉原理。在系统中，初级声源产生噪声，被传声器（初级传声器）接收；控制器根据接收到的信号，生成与原始噪声幅值相等、相位相反的次级信号，通过扬声器（次级声源）播放。次级声波与原始噪声相互干涉，在特定区域内抵消噪声，实现降噪效果。相较于传统的无源噪声控制（如隔音材料），有源噪声控制对低频噪声具有更好的抑制效果，且可根据噪声环境动态调整控制策略。

2. FxLMS 算法的优势与应用背景

FxLMS 算法是对经典 LMS（Least Mean Squares）算法的改进。传统 LMS 算法在有源噪声控制应用中，未考虑次级通道（从控制器输出到误差传声器的信号传输路径）的影响，导致控制效果不佳。FxLMS 算法通过对参考信号进行滤波，补偿次级通道的影响，显著提高了算法的收敛速度和稳定性。因其算法结构简单、计算量小，适合在实时性要求高的场景中应用，如汽车驾驶室降噪、飞机客舱降噪、工业设备噪声控制等领域，FxLMS 算法得到了广泛的应用和研究。

FxLMS 算法原理详解

⛳️ 运行结果

📣 部分代码

🔗 参考文献

[1] 袁明,张方.前馈结构噪声有源控制算法的LabVIEW设计及仿真[J].电子测量技术, 2009(8):4.DOI:10.3969/j.issn.1002-7300.2009.08.038.

[2] 梁正炎,曾庆宁.多通道有源噪声控制算法的仿真研究[J].电声技术, 2006(3):3.DOI:10.3969/j.issn.1002-8684.2006.03.015.

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