کنترل فعال نویز به روش غیرخطی

با پیشرفت صنعت و درآمیخته شدن زندگی با آن، مسئله نویز به یک چالش تبدیل شده است. در این میان روش کنترل فعال نویز و ارتعاشات با عمری کم تر از یک قرن، روشی موثر برای کنترل نویزها و ارتعاشات با فرکانس پایین به شمار می آید. در این روش سیگنالی دقیقاً مشابه با سیگنال نویز ولی با اختلاف فاز 180 درجه ساخته و شرایطی فراهم می شود تا این دو سیگنال باهم برهم نهی داشته باشند. با برهم نهی این دو سیگنال و طبق اصل تداخل مخرب اثر دو سیگنال حذف می شود. در این روش برای ساخت سیگنال ضدنویز از روی سیگنال نویز، از یک فیلتر تطبیقی استفاده می شود و الگوریتمی وجود دارد که وزن های این فیلتر را تنظیم می کند. در مورد فیلتر تطبیقی و الگوریتم، چالش کم بودن بار محاسبه ها، سرعت و کیفیت تطبیق، از قبل، و توانایی تطبیق با خاصیت های غیرخطی اجزای سیستم کنترل فعال نویز، اخیراً مورد توجه قرار گرفته است. هدف از انجام این پایان نامه، ارائه، بررسی و بهبود یک روش غیرخطی برای استفاده در سیستم کنترل فعال نویز است. بر این اساس ساختار flann به عنوان ساختار فیلتر تطبیقی و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذره ها به عنوان تنظیم کننده ی وزن های آن، در یک سیستم کنترل فعال نویز غیرخطی تک کانال مورد استفاده قرار گرفته و بهبود سرعت و میزان تطبیق به عنوان هدف تعریف شده است. از ایده هایاجرای بلادرنگ الگوریتم ازدحام ذره ها و بهبود عملکرد flann بهره برده شده و بسط ریاضی چبی شو برای استفاده در ساختار flann انتخاب گردیده است. استفاده ی همزمان از این روش ها کار نوینی محسوب می شود. برای بهبود سرعت و میزان تطبیق، دو ایده ارائه شده است. در ایده ی اول، ساده سازی مسئله با جبران اختلاف تأخیر مسیر اولیه و مسیر ثانویه قبل از اجرای الگوریتم pso پیشنهاد شده است که تأثیر قابل توجهی روی مقدار هم گرایی دارد. در ایده ی دوم تکرار محاسبه ها روی هر نمونه از سیگنال نویز بررسی و بر این اساس مفهومی به نام «مرور ذهنی»، و برای کاهش تعداد محاسبه ها هنگام مرور، «مرور ذهنی جزئی» مطرح شده است. استفاده از ایده ی مرور ذهنی جزئی، علاوه بر تأثیر مثبت روی مقدار هم گرایی، تأثیر چشمگیری روی سرعت هم گرایی دارد. عملکرد سیستم کنترل فعال نویز مورد مطالعه هنگام وجود خاصیت های غیرخطی فروغلطیدگی موج در مسیر اولیه و ناحیه ی مرده و اشباع در مسیر ثانویه بررسی می شود و برای مقایسه و درک بهتر، الگوریتم خطی filtered-x lms نیز در همین شرایط مورد بررسی قرار می گیرد.