有源噪声控制技术采用以声抵声的原理,凭借灵活的结构以及对低频噪声良好的控制效果,逐渐成为噪声控制领域的研究热点。本文研究对象为军事作战坦克舱内噪声,舱室内噪声强度大、持续时间长且频率集中分布在低频段,长时间处于该噪声环境下会对乘员身心健康造成巨大伤害,因此研究坦克舱内乘员噪声防护问题具有重要的现实意义。自适应有源降噪耳罩作为有源噪声控制技术应用中一个成功的范例,在传统无源耳罩基础上加装控制器,可以进一步提高对舱室内复杂低频噪声的降噪效果。本文的主要研究工作如下:(1)结合实际应用场景与噪声特性,研究了多种有源降噪系统的原理、结构和特点,包括数字式和模拟式、前馈式和反馈式、单通道和多通道,对比了现有的自适应降噪算法与数字滤波器结构,确定了一种数字式复合型单通道有源降噪耳罩结构。(2)最小均方误差(LMS)算法凭借计算量小、利于硬件实现的优点被广泛应用于有源降噪中,为解决LMS算法中收敛速度与稳定性的矛盾关系,提出了一种新的变步长LMS算法,算法引入了反馈机制,将步长因子更新与上一次迭代的误差信号关联,提高了算法的抗干扰能力。新的更新模型解决了步长因子变化过快的问题,由实验调节并确定模型参数,对比近三年同领域算法,由仿真实验证明了算法在收敛速度、稳态误差等方面的性能提升。(3)针对数字复合型结构的时延问题,研究了次级通道造成系统时延的原因以及解决方法,采用引入次级通道补偿的办法解决时延问题,需要获得通道传递函数,基于现有方法,提出了一种改进的次级通道辨识模型,模型使用附加高斯白噪声与归一化LMS算法对通道进行离线辨识,通过实验调节并确定模型的影响因素,最后通过仿真实验与对比证明了次级通道补偿的重要性与改进辨识模型的有效性。(4)针对坦克舱内复杂噪声环境,研究了封闭三维空间形成的驻波声场与有源降噪耳罩内形成的衍射声场,确定了次级声源与误差传声器的布设方案。对于噪声环境中最难抵消的脉冲武器噪声,建立了稳态分布噪声模型,研究了现有的解决方案,提出了一种基于反正切变换的非线性压缩算法,算法使用反正切函数对高脉冲性噪声进行分数矩变换,并引入特征系数作为压缩因子,压缩噪声在脉冲性过强时的滤波器更新量,通过仿真实验与对比证明了算法可以很好地跟踪和抵消脉冲噪声。(5)设计并实现了基于数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)芯片TMS320VC5509A的硬件与软件系统,硬件系统包括最小DSP系统、音频处理电路、外部存储器扩展电路等,软件系统基于TMS320系列的代码调试器(Code Composer Studio,CCS)实现,包括各硬件模块配置与降噪程序。最后分别使用单频噪声、白噪声、实际坦克舱内噪声验证了系统的降噪能力。