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《基于LMS自適應(yīng)噪聲對消法的激光液位測量信號波動抑制研究.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、西安理工大學(xué)學(xué)報JournalofXi’anUniversityofTechnology(2012)Vo1．28No．1文章編號：1006-4710(2012)01-0090-04基于LMS自適應(yīng)噪聲對消法的激光液位測量信號波動抑制研究宋念龍，劉歡，侯曉寧，李琦，張新雨(西安理工大學(xué)自動化與信息工程學(xué)院，陜西西安710048)摘要：針對激光液位檢測中的信號波動問題，提出了一種采用LMS自適應(yīng)噪聲對消法抑制噪聲的信號濾波方法，該方法采用數(shù)字高通濾波器獲取自適應(yīng)噪聲對消器參考通道的信號。論述了自適應(yīng)濾波器噪聲對消的工作原理、LMS算
2、法以及Butterworth數(shù)字高通IIR濾波器的設(shè)計方法，給出了整個噪聲對消系統(tǒng)的原理圖。仿真和實驗結(jié)果表明，該噪聲對消法在保證實際測量信號相位不變的情況下對液位測量信號的波動影響具有明顯的消除和抑制作用。關(guān)鍵詞：液位檢測；自適應(yīng)噪聲對消；巴特沃斯濾波器；最小均方算法中圖分類號：TPI4。TP274．2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ATheEliminationofLaserLiquid-LevelMeasurementsignalFluctuationBasedontheLMSAdaptiveNoiseCancellationSONGNian
3、long，LIUHuan，HOUXiaoning，LIQi，ZHANGXinyu(TheFacultyofAutomationandInformationEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemofsignalfluctuationinthelaserliquid—levelmeasurement，thispaperintroducesamethodofsignalfiltering，wh
4、ichUSeSLMSadaptivenoisecancellingtoeliminatenoise．Thispaperdealswiththeworkingprincipleofadaptivenoisecancelling．LMSalgorithmandBut-terworthdigitalhigh-passIIRfilter，andalsosuggeststhetheoreticalschemeofadaptivenoisecancellingsystem．Theresultsofsimulationandexperimen
5、tindicatethat．thisnoisecancellingmethodisofappar-entlysignificanteliminationandinhibitionefectsupontheliquid—levelmeasurementsignalfluctuationsinthecaseofensuringnochangesinactualmeasurementsignals．Keywords：liquid—levelmeasurement；adaptivenoisecancelling；Butterworthf
6、ilter；LMSalgorithm在生產(chǎn)和測量系統(tǒng)中液位是個很重要的檢測控體和坩堝的旋轉(zhuǎn)方向相反，在抑制硅熔體內(nèi)部熱對制參數(shù)，其測量精度直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行效果。液流現(xiàn)象的過程中，易引起熔硅液面的波動引，因而位測量在很多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，例如，對直拉法單晶爐硅熔體液面位置高精度檢測的難度較大。坩堝硅熔液的液位控制、對船舶液艙的液位測量、對本研究提出了一種采用自適應(yīng)噪聲對消工業(yè)鍋爐的液位測量等。在測量中液位表面波動是(ANC)來抑制液位波動干擾的方法，通過數(shù)字高通直接影響測量精度的重要因素。波動是液體表面運(yùn)濾波器獲取自適應(yīng)噪聲對消器參
7、考通道的信號。該動的基本形式是一種隨機(jī)運(yùn)動現(xiàn)象，因而難以確定方法既可實現(xiàn)真實液位檢測信號的準(zhǔn)確提取，又可其具體時刻的規(guī)律J。在直拉單晶爐坩堝硅熔液保證信號的實時陛。液位檢測的過程中為保證得到高品質(zhì)的晶體，要求1LMS算法自適應(yīng)噪聲對消原理將硅熔體表面精確控制在恒定位置。由于晶體生長爐室處于充滿氬氣的密閉、高溫、負(fù)壓狀態(tài)，并且晶自適應(yīng)濾波器是現(xiàn)代濾波器，在自適應(yīng)信號的收稿日期：2011-09—15基金項目：國家科技重大專項基金資助項目(20o9zx02Oll0o1)。作者簡介：宋念龍(1970-)，男，陜西蒲城人，講師，研究方向為
8、新型傳感器技術(shù)。E．mail：song~l@xaut．edu．ca。宋念龍等：基于LMS自適應(yīng)噪聲對消法的激光液位測量信號波動抑制研究91處理領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。利用前一時刻獲得的濾波器參數(shù)來自動調(diào)節(jié)當(dāng)前時刻的參數(shù)，以適應(yīng)信號和噪聲未知或隨機(jī)變化的統(tǒng)計特性，最
