一種汽車(chē)內部噪聲智能主動(dòng)控制系統的設計

　　噪聲主動(dòng)控制基本思想是由德國物理學(xué)家Paul Lueg于1936年發(fā)明“電子消聲器”時(shí)首次提出的。噪聲主動(dòng)控制技術(shù)相對傳統的被動(dòng)控制，具有對中、低頻段噪聲控制效果明顯、系統輕巧、實(shí)時(shí)性強等優(yōu)點(diǎn)，具有潛在的工程應用價(jià)值。噪聲控制為實(shí)時(shí)控制，需要較大的計算量，普通的單片機難以實(shí)現。20世紀80年代，數字信號處理（DSP）芯片噪聲主動(dòng)控制基本思想由德物理學(xué)家Paul Lueg于1936年發(fā)明“電子消聲器”時(shí)首次提出的。噪聲主動(dòng)控制技術(shù)相對傳統的被動(dòng)控制，具有對中、低頻段噪聲控制效果明顯、系統輕巧、實(shí)時(shí)性強等優(yōu)點(diǎn)，具有潛在的工程應用價(jià)值。

　　噪聲控制為實(shí)時(shí)控制，需要較大的計算量，普通的單片機難以實(shí)現。20世紀80年代，數字信號處理（DSP）芯片的問(wèn)世為信號的實(shí)時(shí)控制開(kāi)辟了廣闊的發(fā)展空間。隨著(zhù)芯片技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，DSP已成為現代智能控制器的核心部件。

　　本文采用DSP芯片TMS320F2812設計了既可以脫機獨立自主運行又可以通過(guò)USB接口在線(xiàn)仿真的智能控制器，并以該控制器為核心設計了汽車(chē)內部噪聲主動(dòng)智能控制系統。

智能控制系統的電路設計

　　1 設計過(guò)程及系統框圖

　　汽車(chē)內部噪聲智能控制系統的設計過(guò)程如圖1所示。

　　圖1 DSP智能控制器硬件設計流程圖

　　在器件選型時(shí)，要考慮器件之間的相互匹配性，以及器件的供貨能力和技術(shù)支持等。本設計選用的DSP芯片 TMS320F2812性能如下：采用高性能的靜態(tài)CMOS低功耗設計技術(shù)，主頻高達150MIPS（時(shí)鐘周期6.67ns），支持JTAG邊界掃描接口；高效32位高精度CPU；并有最多可達 128K×16的FLASH存儲器等。

　　電路板的設計需要傳輸線(xiàn)理論知識以及布線(xiàn)工藝和系統結構設計知識，以保證信號的完整性，另外著(zhù)重考慮電磁干擾和電磁兼容性問(wèn)題。

　　如圖2所示，智能控制器主要由模擬電路部分（包括數字信號采集電路和輸出信號處理電路）、DSP子系統（包括DSP芯片及外圍電路）、電源、時(shí)鐘及復位電路等構成。下面將介紹幾個(gè)主要電路的設計。

圖2 智能控制器結構框圖