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🔥 内容介绍
1.1 无主动噪声控制的应用场景与核心痛点
无主动噪声控制(Passive Noise Control,PNC)是指不通过主动发射抵消信号,仅依赖算法对含噪原始信号进行处理的去噪方式,广泛应用于无法部署主动发声装置的场景(如精密仪器传感器信号、生物医学信号采集、工业监测低功耗设备)。但其面临三大核心痛点:
① 噪声类型复杂(高斯白噪声、椒盐噪声、工业电磁干扰噪声等混合存在),传统固定阈值去噪算法(如小波硬阈值)适配性差;
② 非平稳信号(如心电、语音信号)的噪声与有效信号频带重叠,易出现 “去噪过度”(丢失有效信号)或 “去噪不足”(残留噪声);
③ 传统优化算法(如标准 GWO、粒子群算法)用于去噪参数优化时,易陷入局部最优(早熟收敛),导致去噪参数配置不合理。
1.2 传统去噪方案的局限性与技术需求
传统无主动去噪方法存在明显局限:
① 基于固定模型的去噪(如卡尔曼滤波、中值滤波)依赖噪声先验知识,对未知噪声鲁棒性差;
② 标准智能优化算法(如 GWO)在处理高维参数优化(如多尺度小波阈值、自适应滤波器系数)时,后期局部搜索能力弱,易因狼群多样性下降导致早熟收敛;
③ 缺乏动态调整优化策略的机制,无法适配信号与噪声的动态变化。
因此,亟需一种 “优化算法改进 + 动态重初始化” 的去噪模型,通过增强全局搜索与局部开发的平衡,实现无主动场景下的精准去噪。
1.3 本文核心亮点与内容框架
本文提出改进灰狼算法 + 条件重初始化策略的无主动噪声控制去噪方案,核心突破:
① 改进灰狼算法(Improved GWO,IGWO):引入非线性权重更新与混合变异策略,提升全局搜索与局部开发的平衡能力;
② 条件重初始化策略:基于适应度收敛状态动态触发部分狼群重初始化,破解早熟收敛问题;
③ 无主动去噪模型:将 IGWO 用于优化自适应阈值去噪参数(如小波包阈值、VMD 分解层数),实现噪声与有效信号的精准分离。
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⛳️ 运行结果
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📣 部分代码
global DataLong;
A=1;%幅度
w=2pif;
fs=8000;%采样频率
dt=1/fs;%采样间隔
t=0:dt:dt*(DataLong-1);
y=Asin(wt);%正弦信号
end
🔗 参考文献
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