2. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
3.1.1 Các chế độ khử nhiễu kiểu thích nghi
Về cơ bản, một bộ khử nhiễu thích nghi có một cặp ngõ vào, các hệ thống điều khiển thích nghi lặp khép kín. Toàn bộ cấu trúc của hệ thống đƣợc xác định nhƣ hình 3.1 sau đây.
Hình 3.1: Cấu trúc khử nhiễu thích nghi.
Trong thực tế, hai ngõ vào của hệ thống đƣợc xuất phát từ một đôi cảm biến: một bộ cảm biến chính và một bộ cảm biến tham khảo. Bộ cảm biến chính nhận một tín hiệu mang thông tin s(n) đã bị thay đổi bởi nhiễu cộng v0(n). Tín hiệu s(n) và nhiễu
cộng là không tƣơng quan với nhau. Bộ cảm biến tham khảo nhận một nhiễu v1(n) mà không tƣơng quan với tín hiệu s(n) nhƣng tƣơng quan với nhiễu v0(n) ở ngõ vào bộ cảm biến chính, theo một chiều hƣớng chƣa xác định:
E[s(n)v1(n-k)] = 0 ; với mọi k (3.1) E[v0(n)v1(n-k)] = p(k) (3.2)
Ở đây, trƣớc khi các tín hiệu nhận giá trị thực và p(k) là một phép tƣơng quan chéo chƣa biết cho độ trễ k.
Tín hiệu tham khảo v1(n) đƣợc xử lý bằng một bộ lọc thích nghi để cung cấp tín hiệu ngõ ra y(n). Ngõ ra bộ lọc đƣợc trừ cho tín hiệu chính d(n), là đáp ứng mong muốn của bộ lọc thích nghi. Tín hiệu lỗi đƣợc định nghĩa nhƣ sau:
e(n) = d(n) – y(n) (3.3)
Tín hiệu lỗi quay vòng đƣợc sử dụng để điều chỉnh đƣa ra các hệ số của bộ lọc thích nghi, và vòng lặp điều khiển thực hiện lọc và phép trừ đƣợc khép kín. Chú ý rằng s(n) thật ra là một phần của tín hiệu lỗi e(n). Bây giờ, bộ lọc thích nghi cố gắng để tối thiểu hóa giá trị trung bình bình phƣơng của tín hiệu lỗi e(n). Tín hiệu mang thông tin s(n), về bản chất không bị thay đổi bởi bộ khử nhiễu thích nghi. Kể từ đây, tối thiểu hóa giá trị trung bình bình phƣơng của e(n) là tƣơng đƣơng với việc tối thiểu hóa giá trị nhiễu ra v0(n) – y(n). Với s(n) còn lại, về bản chất không thay đổi, nó theo sau việc tối thiểu hóa giá trị trung bình bình phƣơng của tín hiệu lỗi, thực ra là tƣơng tự khi tối đa hóa hoạt động của hệ thống( tỷ số tín hiệu trên nhiễu) của hệ thống.
Hiệu quả sử dụng khử nhiễu thích nghi, phụ thuộc bộ cảm biến tham khảo đƣợc đặt trong trƣờng nhiễu của bộ cảm biến chính với hai mục tiêu đặc trƣng liên quan:
1) Thành phần s(n) của ngõ ra bộ cảm biến chính là không thể nhận ra ở ngõ ra bộ cảm biến tham khảo.
2) Ngõ ra bộ cảm biến tham khảo là tƣơng quan rất cao với thành phần nhiễu của ngõ ra bộ cảm biến chính. Ngoài ra, sự thích nghi của các hệ số bộ lọc có thể đƣợc điều chỉnh phải là điều kiện thuận lợi gần nhất.