高永升，李忠利，杨淑君，陈修魁，刘小锋

(河南科技大学车辆与交通工程学院，河南洛阳 471000)

0 引言

有源消噪由P. Leug提出，其原理是发声器发出与原噪声频率相同、振幅相等、相位相反的抵消噪声，利用声波的相消性来消除或削弱原噪声。20世纪80年代以前，有源噪声控制系统的控制电路使用模拟电路，这种控制电路无法随噪声和噪声声场变化而改变。因此，需要一种能自动跟随初级噪声统计特性、控制器可时变的自适应控制系统。随着自适应滤波理论发展和DSP芯片技术成熟，有源噪声控制逐渐发展为自适应有源噪声控制。噪声主动控制包括前馈控制和反馈控制。反馈控制不需要参考信号，结构简单，但系统容易失稳；前馈控制需要精准采集参考信号，系统降噪量、稳定性较好。常用的前馈式自适应控制系统核心部分由Fx-LMS算法和FIR滤波器组成，但是当存在声反馈时，控制系统传递函数引入了新的极点，FxLMS系统只能通过非常长的滤波器长度来模拟系统的极点，增加了系统的运算量，收敛速度变慢，实际应用降噪效果也不理想。因此需要一种运算量小并且降噪能力强的系统[1-3]。

基于以上背景，提出一种基于Fu-LMS算法的控制系统。本文首先对系统模型和滤波器结构进行分析，推导出Fu-LMS算法，利用MATLAB和Simulink设计系统模型、进行仿真，最后搭建平台实验验证可行性。结果表明，在声反馈下，系统降噪效果良好，从而验证了设计的控制系统的可行性和有效性。

1 前馈式噪声主动控制系统

前馈式噪声控制系统的基本结构如图1所示。……