基于TMS320VC5509 DSP的有源噪聲控制系統設計與實(shí)現
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1．3 次級通路建模
由上述公式(4)可以看出，參考信號x(n)需由次級通路傳遞函數hs(n)進(jìn)行濾波，所以在有源噪聲控制算法迭代之前，首先必須得到次級通路的傳遞函數。
估計次級通路傳遞函數的方法稱(chēng)為次級通路建模，一般有自適應離線(xiàn)建模和自適應在線(xiàn)建模兩種方法。自適應在線(xiàn)建模要求在有源噪聲控制系統運行的同時(shí)，對次級通路響應進(jìn)行實(shí)時(shí)建模，對系統的運算能力要求較高。如果在有源噪聲控制的整個(gè)過(guò)程中，次級通路的系統特性保持不變或基本不變，就可以采用自適應離線(xiàn)建模方法。本系統中即采用自適應離線(xiàn)建模，其框圖如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/150189.htm
首先由DSP產(chǎn)生一個(gè)隨機白噪聲序列，同時(shí)送入次級聲源和自適應建模濾波器C(z)，誤差傳感器接收的信號e(n)作為建模濾波器的期望信號，濾波器的輸出信號z(n)與期望信號e(n)相減抵消后，輸入建模濾波器，自動(dòng)調節濾波器權系數。次級通路建模采用LMS算法，其迭代運算公式如下：
式中：uc為次級通路建模濾波器的步長(cháng)因子；N為次級通路建模濾波器的階數。
實(shí)際應用中，應先關(guān)閉外部噪聲源，采用DSP隨機產(chǎn)生的白噪聲作為次級通路激勵源。DSP先執行次級通路濾波器的迭代，待次級通路LMS濾波器穩定后，將次級通路濾波器系數固定不變，代入上述的FXLMS濾波器進(jìn)行有源消噪迭代運算。
2 系統硬件設計
本系統為單通道前饋結構，以高速DSP芯片TMS320VC5509為核心，采用兩片16位高精度模數轉換器件AD976A實(shí)現兩路模擬信號的同步采集，并選用CPLD器件EPM7192SQC160-10設計鎖存器，以串行D／A器件AD50C完成輸出反噪聲信號的D／A轉換，選用16 Mb FLASH閃存芯片作為程序存儲器，并在片外擴充一片64 Mb SDRAM作為外部數據空間。系統硬件框圖如圖4所示。
設計選用的VC5509DSP芯片最高支持144 MHz的時(shí)鐘頻率，具有高達288 MIPS(每秒百萬(wàn)條指令數)的處理能力，是一款具有較高性?xún)r(jià)比的低功耗DSP芯片。音頻接口采用的AD976A為一款高精度、高速率的并口A(yíng)／D轉換器件，抽樣速率可從8～200 KSPS，抽樣速率的改變可通過(guò)改變輸入時(shí)鐘來(lái)實(shí)現，從而可實(shí)現在不改變硬件的情況下通過(guò)軟件設置進(jìn)行擴展。CPLD通過(guò)編程給A／D器件提供8 kHz采樣頻率，并設計采樣保持鎖存器。經(jīng)由DSP的片選引腳CE2和地址引腳A1尋址，兩個(gè)A／D轉換器的鎖存器地址分別設為0X400000和0X400001。CPLD與DSP連接圖如圖5所示。
AD50C為T(mén)I公司生產(chǎn)的16位可編程串行音頻接口芯片，可通過(guò)DSP編程控制收發(fā)增益和采樣頻率。其串口與DSP的同步串口連接如圖6所示。
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