一種汽車內部噪聲智能主動控制系統的設計

　　噪聲主動控制基本思想是由德國物理學家Paul Lueg于1936年發明“電子消聲器”時首次提出的。噪聲主動控制技術相對傳統的被動控制，具有對中、低頻段噪聲控制效果明顯、系統輕巧、實時性強等優點，具有潛在的工程應用價值。噪聲控制為實時控制，需要較大的計算量，普通的單片機難以實現。20世紀80年代，數字信號處理（DSP）芯片噪聲主動控制基本思想由德物理學家Paul Lueg于1936年發明“電子消聲器”時首次提出的。噪聲主動控制技術相對傳統的被動控制，具有對中、低頻段噪聲控制效果明顯、系統輕巧、實時性強等優點，具有潛在的工程應用價值。

　　噪聲控制為實時控制，需要較大的計算量，普通的單片機難以實現。20世紀80年代，數字信號處理（DSP）芯片的問世為信號的實時控制開辟了廣闊的發展空間。隨著芯片技術的不斷成熟和發展，DSP已成為現代智能控制器的核心部件。

　　本文采用DSP芯片TMS320F2812設計了既可以脫機獨立自主運行又可以通過USB接口在線仿真的智能控制器，并以該控制器為核心設計了汽車內部噪聲主動智能控制系統。

智能控制系統的電路設計

　　1 設計過程及系統框圖

　　汽車內部噪聲智能控制系統的設計過程如圖1所示。

　　圖1 DSP智能控制器硬件設計流程圖

　　在器件選型時，要考慮器件之間的相互匹配性，以及器件的供貨能力和技術支持等。本設計選用的DSP芯片 TMS320F2812性能如下：采用高性能的靜態CMOS低功耗設計技術，主頻高達150MIPS（時鐘周期6.67ns），支持JTAG邊界掃描接口；高效32位高精度CPU；并有最多可達 128K×16的FLASH存儲器等。

　　電路板的設計需要傳輸線理論知識以及布線工藝和系統結構設計知識，以保證信號的完整性，另外著重考慮電磁干擾和電磁兼容性問題。

　　如圖2所示，智能控制器主要由模擬電路部分（包括數字信號采集電路和輸出信號處理電路）、DSP子系統（包括DSP芯片及外圍電路）、電源、時鐘及復位電路等構成。下面將介紹幾個主要電路的設計。

圖2 智能控制器結構框圖