가변 leakage factor기반 FXLMS 알고리즘을 이용한 능동소음제어 시스템

Abstract

본 논문에서는 가변적인 leakage factor를 이용한 filtered-x least mean square(FXLMS)알고리즘을 제안하고 이를 능동소음제어 (ANC) 시스템에 적용한다. ANC 알고리즘 중 FXLMS 알고리즘이 널리 사용되고 있는데 구현이 용이하며 안정적인 특징을 갖고 있다. 그러나 FXLMS ANC 시스템이 실제 구현될 경우，적응 필터의 업데이트 과정에서 유한 정밀도 오차 누적으로 발생하는 오버폴로우는 원하지 않는 현상을 유발한다. 또한 2차 경로의 불완전한 추정 또한 업데이트 시 오차 누적으로 FXLMS의 안정성이 저하될 수 있다. 이러한 상황에서 알고리즘의 안정성을 확보하고자 leaky-FXLMS(LFXLMS) 알고리즘이 제안되었으나，고정된 leakage factor로 인해서 정상상태 성능이 저하되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 가변적 leakage factor를 가지는 FXLMS 알고리즘을 제안하고，이를 ANC 시스템에 적용함으로써 시스템의 안정성을 보장하는 동시에 정상상태에서는 FXLMS ANC 시스템과 유사한 수렴 성능을 얻을 수 있음을 보였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 본 알고리즘의 안정성 및 성능을 확인하였다.