随着工业化和城市化的快速发展，严重的噪声污染的出现，诞生了一个有趣的噪声控制研究领域。从技术上讲，噪声控制领域大致可以分为两种方式：被动和主动。被动噪声控制（PNC）技术使用特殊材料来吸收或/和隔离不需要的噪声。然而这些材料设备通常体积大，安装困难，成本高，对低频噪声下消噪效果低差。相比之下，主动噪声控制（ANC）技术可以克服PNC方法的缺点，能有效消除或降低低频噪声。随着电子技术和自适应处理理论的发展，由于在重量、尺度和成本等方面都有潜在的优势，ANC噪声控制技术得到了越来越多的重视。
　　本文主要研究在系统非线性较强的情况下，采用FLANN对ANC系统进行新的非线性自适应控制器设计，以提高噪声消除性能，降低计算复杂度。主要包括以下几个方面：首先，研究基于FLANN的ANC系统的性能，包括分析ANC系统中非线性的特性，分析FLANN对ANC系统的非线性建模能力；其次，基于这些分析，提出多种含有交叉项的FLANN控制器结构。此外，基于滤波误差技术和数据相关的部分更新策略设计新的算法，从而进一步减少计算负担。本论文的主要贡献如下：
　　（1）基于对ANC系统组件中的非线性特性的分析，讨论了在实际ANC系统中经常遇到的各种类型的非线性失真。同时，FLANN非线性模拟能力的分析指出，三角非线性泛函是一组无记忆功能链（即每个功能链仅依赖于当前输入样本），且缺乏基函数来表示交叉项。因此，为更好地理解基于FLANN的ANC系统对由ANC系统各部件引起的非线性畸变类型的行为，我们提供了理论分析依据，并分析了其产生的原因。仿真实验验证了该分析方法的有效性。
　　（2）通过在三角非线性泛函展开中引入合适的交叉项，采用简化的信道对角化方法，针对非线性ANC系统提出了一种新的简化的广义FLANN（SG-FLANN）滤波器，以提高系统的噪声抵消性能。此外，为了降低计算复杂度，针对SG-FLANN控制器设计了一种M-max简化广义滤波误差最小均方（MmSGFE-LMS）算法。该算法使用滤波误差技术来避免通过二次路径过滤信号的计算成本，并采用数据相关的部分更新策略来降低更新滤波权重的计算成本。仿真结果表明，该系统在强非线性情况下具有良好的抗噪性能。
　　（3）受双线性滤波方法的启发，提出了一种用于NANC系统的新型双线性FLANN（BFLANN）滤波器。BFLANN利用基于反馈和前馈多项式的交叉项对非线性系统进行建模，从而比SG-FLANN具有更短的记忆长度。为了避免BFLANN的双线性滤波器不稳定性问题，提供了一个BIBO（有界输入有界输出）的充分条件。此外，利用leaky技术和数据相关局部更新策略，设计了一种用于BFLANN的M-maxleaky双线性滤波误差LMS算法，减轻了计算负担，提高了算法的稳定性。仿真结果和计算分析表明，采用BFLANN的ANC系统优于采用SG-FLANN的ANC系统。
　　（4）将指数正弦模型和交叉项的概念引入三角非线性泛函展开，利用信道简化的对角（CRD）结构，提出了一种用于非线性ANC系统的新型具有CRD结构的广义指数FLANN（GE-FLANN-CRD）滤波器。由于使用了指数非线性、正弦非线性、功率非线性和记忆非线性，GE-FLANN-CRD滤波器提高了非线性ANC的非线性处理能力。此外，为了降低更新指数因子的计算成本，针对GE-FLANN-CRD控制器，设计了M-max广义指数滤波误差LMS(MmGEFE-LMS)算法。为了保证收敛性，讨论了该算法的稳定性条件。尽管GE-FLANN-CRD控制器比SG-FLANN和BFLANN控制器需要更高的计算复杂度，但它具有更好的噪声消除性能。
　　（5）基于有效性的流水线架构，提出了一种新的流水线广义（P-GFLANN）滤波器，以降低广义FLANN（GFLANN）在ANC应用中的计算复杂度。由于分而治之的工程原理和模块化的生物学原理，提出的P-GFLANN可以显著地减少计算量，且进一步提高了性能。然而，由于线性和非线性部分之间的耦合机制，P-GFLANN滤波器的自适应算法计算复杂度很大。为了避免这一缺点，提出了用于ANC的分层更新P-GFLANN（HUP-GFLANN）滤波器。为了进一步降低了计算复杂度，推导了具有选择性更新HPU-GFLANN滤波器系数的数据相关分层M-max滤波误差LMS（HMmFE-LMS）算法。理论分析和仿真结果均表明，HUP-GFLANN控制器优于P-GFLANN和GFLANN控制器。