The Optional Summed Algorithm for Active Noise Control

능동 소음 제어를 위한 선택적 결합 알고리듬

The feedforward control algorithm for active noise control exhibits high stability and performance robustness. But it has a slow convergence speed and requires a correlated reference signal. Broadband active control systems typically use feedback control in order to increase the convergence speed and to avoid the problems associated with obtaining and decoupling a suitable reference signal. However, it is well known that conventional feedback control systems have a gain-bandwidth limitation and stability problem. This paper presents the new system based on the combination of both feedforward and feedback system in order to increase the convergence speed. The proposed system uses a proposed control algorithm termed "optional-summed" algorithm in which the "optional summed reference signal" comprised of weighted sum of an original reference signal and a eror signal, is used as an input to an adaptive system. Thus, the proposed system can have faster convergence speed and better performance than either feedforward or feedback system using the Filtered-x LMS algorithm as almost equivalent complexity of computation as it. Several simulation results demonstrating the good properties of the proposed adaptive system as well as verifying the analytical results are also presented in the paper.

능동소음제어를 위한 순방향 제어 시스템은 높은 안정성과 강인한 성능을 특징으로 하는 반면 느린 수렴속도와 상호상관관계가 있는 참조신호를 필요로 하는 단점이 있다. 이에반해 역방향 제어 시스템은 일반적으로 빠른 수렴속도를 갖고 참조신호를 사용하지 않기 때문에 광대역 능동소음제어 시스템에 사용되지만 이득-대역폭 제한과 안정서 문제가 단점으로 알려져 있다. 본 논문에서는 순방향 제어 시스템과 역방향 제어 시스템을 결합시킨 새로운 능동소음제어 시스템을 제안하여 순방향 제어 시스템의 문제점인 수렴 속도를 향상시킨다. 제안된 시스템은 원래의 참조신호와 오차신호의 가중치 결합인 “선택적 결합 참조신호”가 적응 시스템의 입력으로 사용되는 제안된 알고리듬, 이른바 “선택적 결합” 알고리듬을 사용한다. 따라서, 제안된 시스템은 순방향 또는 역방향 제어 시스템과 거의 같은 계산량으로 Filtered-x LMS 알고리듬을 사용하는 시스템에 대해 향상된 성능과 수렴속도를 가진다. 끝으로 제안된 시스템을 수학적인 해석과 함께 컴퓨터 모의실험을 통하여 그 성능을 평가한다.