노이즈 파워 스케쥴링 기법을 이용한 온라인 2차 경로 모델링과 비선형 능동 소음제어

Abstract

본 논문에서는 VSS-LMS(variable step size LMS) 알고리즘을 이용하여 2차 경로를 온라인으로 모델링하는 비선형 능동소음제어 시스템(active noise control)을 제안한다. 능동소음제어 시스템이 적용되는 실제 환경에서는 1차 경로와 2차 경로가 비선형 시스템이거나, 2차 경로가 비최소위상(nonminimum phase)을 가지는 경우가 있다. 이 경우는 선형 제어기로는 충분한 소음 감소 효과를 얻기가 어렵기 때문에 비선형제어기의 사용이 바람직하다. 따라서 본 논문에서는 비선형 소음 제어를 위해 적응 볼테라(Volterra) 필터 기법을 이용하여 제어기와 2차 경로의 모델을 구성하였다. 특히, 기존의 오프라인(off-line)으로 2차 경로를 모델링하던 비선형 ANC와는 달리 2차 경로의 모델링이 온라인으로 수행되기 때문에 2차 경로가 시변(time-varying) 시스템인 경우에도 적용이 가능하다. 뿐만 아니라, 온라인 2차 경로 모델링 시 빠른 수렴 속도를 위해서 큰 백색잡음 이 요구된다. 시스템이 수렴한 후에는 큰 값의 백색잡음으로 인하여 시스템의 잔여오차가 증가하여 전체 시스템의 성능이 낮아지는 문제점을 해결하고자, 잔여오차에 대한 파워비를 모델링하여 인가되는 백색잡음의 파워를 줄여 시스템의 성능을 향상시키는 방법을 비선형 능동소음제어에 적용하였다.; In this thesis, the secondary path modeling by using adaptive Volterra filters and the VSS-LMS(variable step size LMS) approach is proposed for a nonlinear active noise control (ANC) system. In the real environment, the secondary path may exhibit nonlinearity or nonminimum phase. In this case, the performance can be degraded by using the linear controller. Therefore, in this thesis, third-order Volterra filters are employed for the nonlinear compensation of the controller and the secondary path. Especially, since the secondary path is estimated by an on-line method, the proposed approach can be utilized to the time-varying secondary path.