[發(fā)明專(zhuān)利]迭代平方根中心差分卡爾曼粒子濾波方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010142277.X
• 申請(qǐng)日: 2010-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101820269A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李國(guó)輝;李亞安;何健;楊宏;崔琳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H03H21/00
• 分類(lèi)號(hào): H03H21/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專(zhuān)利中心 61204
• 代理人: 黃毅新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種卡爾曼粒子濾波方法，特別是迭代平方根中心差分卡爾曼粒子濾波方法。

背景技術(shù)

文獻(xiàn)“閃爍噪聲環(huán)境下基于粒子濾波的目標(biāo)跟蹤，聲學(xué)技術(shù)，2009，Vol.28(4)，p29-32”公開(kāi)了一種粒子濾波方法Sigma粒子濾波SPPF。該方法是利用平方根無(wú)跡卡爾曼濾波(SRUKF)來(lái)更新粒子均值和方差P_kⁱ，從而用高斯近似的方法作為建議分布密度函數(shù)：其中N(·)表示高斯函數(shù)。該方法雖然可以取得較快的濾波收斂性和較高的濾波精度，但是需要說(shuō)明的是，在非線(xiàn)性、非高斯系統(tǒng)的目標(biāo)跟蹤中，該方法存在跟蹤精度較低，均值為0.4689、方差為0.1664、效率較低、穩(wěn)定性較差等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的卡爾曼濾波方法跟蹤精度低的不足，本發(fā)明提供一種迭代平方根中心差分卡爾曼粒子濾波方法(ISPPF)。該方法利用迭代平方根中心差分卡爾曼濾波方法(ISRCDKF)來(lái)產(chǎn)生建議分布，可以使其更好的逼近后驗(yàn)概率密度，達(dá)到很高的跟蹤精度，同時(shí)具有很好的穩(wěn)定性。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案：一種迭代平方根中心差分卡爾曼粒子濾波方法(ISPPF)，其特點(diǎn)是包括下述步驟：

(a)根據(jù)非線(xiàn)性、非高斯系統(tǒng)目標(biāo)跟蹤的特點(diǎn)，采用Levenberg-Marquardt優(yōu)化方法，修正狀態(tài)協(xié)方差；

系統(tǒng)方程：

xk=f(xk-1,wk)↔p(xk|xk-1)---(1)]]>

量測(cè)方程：

yk=h(xk,vk)↔p(yk|xk)---(2)]]>

式中，f和h為系統(tǒng)狀態(tài)和量測(cè)的非線(xiàn)性變換，x_k，y_k分別是系統(tǒng)k時(shí)刻的狀態(tài)值和量測(cè)值，w_k，v_k分別是系統(tǒng)k時(shí)刻的狀態(tài)噪聲和測(cè)量噪聲；

對(duì)基于線(xiàn)性化方法的卡爾曼濾波，定義代價(jià)函數(shù)C(x_k)為