• 제목/요약/키워드: Filtered_U LMS Algorithm

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닥트내 소음의 능동제어에 관한 연구 (A Study on the Active Noise Control in Duct)

  • 이채봉
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.130-135
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    • 2006
  • 원형관의 닥트를 사용하여 1 차원 구동원으로써 라우드스피커와 환기용 팬을 사용하여 각종 알고리즘인 X-LMS 알고리즘과 Filtered-U 알고리즘 그리고 Full-Feedback Filtered-U 알고리즘으로 구성한 DSP 적응필터를 작동시켜 닥트에 적용할 수 있는 능동소음 제어시스템 실현의 가능성에 대하여 여러 가지 실험을 하였다. 1 차 구동원을 환기용 팬을 사용할 때 2 차 제어용 신호가 환기용 팬에 가까이 있는 탐지 마이크로폰에 혼입되는 현상을 고려한 Full-Feedback Filtered-U LMS 알고리즘을 능동제어 시스템에 적용하여 적응제어 필터를 작동하면 시스템이 발산되지 않고 안정상태에서 주파수 범위 170-250Hz 사이에서 다른 알고리즘에 비하여 소음량이 최대치에서 10dB 정도 감소되었다.

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흡기계 능동소음제어를 위한 적응형 필터 알고리즘의 개발 (Design of a New VSS-Adaptive Filter for a Potential Application of Active Noise Control to Intake System)

  • 김의열;김병현;김호욱;이상권
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.146-155
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    • 2012
  • The filtered-x LMS(FX-LMS) algorithm has been applied to the active noise control(ANC) system in an acoustic duct. This algorithm is designed based on the FIR(finite impulse response) filter, but it has a slow convergence problem because of a large number of zero coefficients. In order to improve the convergence performance, the step size of the LMS algorithm was modified from fixed to variable. However, this algorithm is still not suitable for the ANC system of a short acoustic duct since the reference signal is affected by the backward acoustic wave propagated from a secondary source. Therefore, the recursive filtered-u LMS algorithm(FU-LMS) based on infinite impulse response(IIR) is developed by considering the backward acoustic propagation. This algorithm, unfortunately, generally has a stability problem. The stability problem was improved by using an error smoothing filter. In this paper, the recursive LMS algorithm with variable step size and smoothing error filter is designed. This recursive LMS algorithm, called FU-VSSLMS algorithm, uses an IIR filter. With fast convergence and good stability, this algorithm is suitable for the ANC system in a short acoustic duct such as the intake system of an automotive. This algorithm is applied to the ANC system of a short acoustic duct. The disturbance signals used as primary noise source are a sinusoidal signal embedded in white noise and the chirp signal of which the instantaneous frequency is variable. Test results demonstrate that the FU-VSSLMS algorithm has superior convergence performance to the FX-LMS algorithm and FX-LMS algorithm. It is successfully applied to the ANC system in a short duct.

안정화 필터 알고리즘을 적용한 IIR 구조 능동 머플러의 설계 (Design of IIR Structure Active Mufflers using Stabilized Filter Algorithms)

  • 안동준;남현도
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.570-575
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    • 2019
  • 능동 머플러는 자동차 머플러의 배기소음을 저감하기 위하여 능동 소음 제어 기법을 적용하여 구현된다. 기존의 보편적인 Filtered_x LMS 알고리즘은 음향 궤환이 존재할 경우 제어필터의 차수가 매우 커지고 수렴성이 악화되는 문제가 있다. 이를 보완할 수 있는 Recursive LMS 알고리즘은 적응필터의 적응과정에서 쉽게 발산할 수 있어 적용이 제한되어 왔다. 본 논문에서는 수렴 성능과 계산량 부담이 개선되도록 1차 경로와 2차 경로 전달함수의 구조를 IIR 필터로 설계하였으며 IIR 필터 구조의 단점인 안정성 확보를 위해 안정화 필터 알고리즘을 적용하였다. 안정화 필터 알고리즘은 적응과정 중에 음향 궤환에 해당하는 전달함수의 극점이 발산하는 것을 방지하기 위하여 극점을 단위원 내부로 끌어 당기는 역할을 수행한다. 이러한 방법으로 능동 머플러 시스템의 계산량 절감과 수렴성능을 향상시킬 수 있다. 제안한 시스템의 유용성을 보이기 위하여 가변 환경인 디젤 엔진의 배기음향을 대상으로 기존의 Filtered_x LMS 알고리즘과 제안한 시스템과의 성능을 비교하여 그 우수성을 보였으며, 계산량은 절반 이하, 수렴 특성은 4배 이상의 성능을 보였다.

퍼지논리 안정화알고리즘을 이용한 다중채널 능동소음제어시스템 (Multi-Channel Active Noise Control System Designs using Fuzzy Logic Stabilized Algorithms)

  • 안동준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.3647-3653
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    • 2012
  • 능동 소음제어 시스템에 사용되는 IIR 필터 구조는 구조적으로 안정성이 보장되어야 하며 이는 분모 전달 함수의 근이 단위원 내부에 존재하여야 한다. 따라서 이를 결정하는 제어 필터의 계수의 적절한 조정이 중요해 진다. 본 논문에서는 적응과정에서 불안정할 우려가 있는 IIR 필터 구조를 가지는 Filtered_U LMS 알고리즘에 안정화 알고리즘과 수렴속도 향상을 위한 퍼지논리를 이용한 수렴계수 계산 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘이 FIR 필터 구조 알고리즘보다 계산량이 적고 수렴특성이 우수함을 시뮬레이션을 통하여 보였다.

동기화한 이산화법을 이용한 능동소음제어의 성능향상에 관한 연구 (A Study on Performance Improvement of Active Noise Control Using Synchronous Sampling Method)

  • 김흥섭;오재응;신준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권10호
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    • pp.2523-2532
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    • 1994
  • In this paper, active noise control is performed in a duct system using the periodic pulse train which corresponds to the periodic component of noise source as a reference signal. Control algorithm applied in this study is possible to eliminate the acoustic feedback which occurs in the conventional filtered-x and filtered-u LMS algorithm by using electrical reference signal and has the fast adaptation speed with low filter orders by using synchronous sampling method is discussed via computer simulations and experiments of case studies such as frequency modulation, amplitude modulation and frequency differency between source signal and reference signal.