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该文件包含最大熵滤波算法的Matlab仿真,以及Huber卡尔曼和Huber滤波相关的资源,IK4也在此中涉及。

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简介:
该算法整合了基于Huber函数和最大相关熵的抗差滤波技术,并对其结果与卡尔曼滤波算法进行了对比分析,旨在优化GNSS导航定位过程中的粗差处理。此外,主程序中还采用了混合高斯随机数生成方法,以进一步提升算法的性能。

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  • 基于Matlab仿_Huber_IK4_.rar
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    本资源包含基于Matlab实现的最大熵滤波算法及Huber卡尔曼滤波代码,适用于信号处理与噪声抑制研究,文件内含详细说明文档。 本段落介绍了一种结合Huber函数和最大相关熵的抗差滤波算法,并将其与卡尔曼滤波算法进行对比,用于处理GNSS导航定位中的粗差问题。此外,在主函数中还包含了混合高斯随机数生成方法。
  • Huber稳健高阶容积研究论.pdf
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    本文探讨了Huber稳健高阶容积卡尔曼滤波算法的理论基础及其应用价值,通过改进传统卡尔曼滤波方法,在处理非线性系统和异常数据方面展现出优越性能。 为了增强随机变量非高斯分布情况下高阶容积卡尔曼滤波(High-degree Cubature Kalman Filter, HCKF)算法的鲁棒性,本段落提出了一种基于Huber方法的鲁棒高阶容积卡尔曼滤波算法。从近似贝叶斯估计的角度来看,Huber方法应用于卡尔曼滤波的本质是对新息进行截断平均处理。通过在现有滤波框架内引入Huber方法对观测量预处理,并利用标准HCKF量测更新步骤来进一步处理这些经过预处理的观测数据,从而实现了算法的鲁棒化改进。该方法无需借助统计线性回归模型近似非线性量测模型,能够充分利用高阶容积变换的优势,在保持算法鲁棒性的基础上提升了滤波精度。通过单变量非平稳增长模型和再入飞行器目标跟踪问题的应用验证了新算法在提高鲁棒性和滤波准确性方面的优势。
  • 基于Huber M估计鲁棒立方容积
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    本研究提出了一种结合Huber M估计与立方容积卡尔曼滤波的新型鲁棒算法,有效提升了状态估计在异常值影响下的稳定性与精度。 Cubature 卡尔曼滤波器(CKF)在处理非高斯噪声或统计特性未知的情况时,其滤波精度会下降甚至导致发散问题。为此,提出了一种基于统计回归估计的鲁棒CKF算法。文中推导出了线性化近似回归和直接非线性回归两种形式的鲁棒CKF算法,并指出直接非线性回归能够克服观测方程线性化近似的不足之处。 通过一个具有混合高斯噪声的实际仿真案例,比较了三种Cubature卡尔曼滤波器(包括原始CKF、基于线性化近似回归和直接非线性回归的鲁棒CKF)之间的滤波性能。实验结果表明,这两种新的鲁棒CKF算法在滤波精度及估计一致性方面明显优于传统CKF方法,并且使用直接非线性回归的CKF具有更强的鲁棒性和更优的滤波效果。
  • MATLAB仿实例:αβγ器、αβ
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    本实例介绍在MATLAB环境下实现αβγ滤波器、αβ滤波器以及卡尔曼滤波算法的过程,通过仿真分析比较不同滤波技术的性能。 本段落基于《雷达数据处理及应用》第三版中的实例,对αβγ滤波器、αβ滤波器以及卡尔曼滤波算法进行了仿真实验验证。
  • 基于Huber准则鲁棒广义高阶容积
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    本研究提出了一种采用Huber准则的鲁棒广义高阶容积卡尔曼滤波算法,有效提高了非线性系统状态估计的精度与稳定性。 为了增强随机变量非高斯分布情况下广义高阶容积卡尔曼滤波(GHCKF)的鲁棒性,本段落提出了一种基于Huber方法的鲁棒GHCKF算法。从近似贝叶斯估计的角度来看,Huber方法在卡尔曼滤波中的作用是对新息进行截断平均处理。通过采用Huber方法来处理观测量,并执行标准的GHCKF量测更新步骤,可以实现该算法的鲁棒性改进。所提出的算法充分利用了容积变换的优势,无需对系统的非线性观测模型使用统计线性回归近似的方法。仿真结果表明,此算法具有良好的鲁棒性和较高的估计精度。
  • MATLAB仿
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    本项目通过MATLAB实现卡尔曼滤波算法的仿真,旨在探究其在状态估计中的应用效果。展示了如何利用该工具进行系统建模、参数调整及性能评估。 卡尔曼滤波是一种在噪声环境下对动态系统状态进行最优估计的经典方法,由鲁道夫·卡尔曼在1960年提出。它基于数学统计理论,并结合了系统模型与实际观测数据,通过迭代过程逐步优化预测结果以提供最可靠的估计值。在这次案例中我们看到两个MATLAB文件——kalmanFilter2.m和kalmanFilter.m,这很可能是实现卡尔曼滤波算法的脚本或函数。由于MATLAB在科学计算、工程分析及数据分析方面具有广泛应用,并特别适合于矩阵与数组运算处理,因此它成为实施卡尔曼滤波的理想平台。 接下来我们深入探讨一下卡尔曼滤波的基本原理及其在MATLAB中的具体应用: 1. **基本原理**: - 状态空间模型:该方法基于线性动态系统模型表示。其中系统的状态以向量形式呈现,并通过一系列的线性微分方程或差分方程进行描述。 - 模型细节包括两个方面,即状态转移方程(展示系统如何随时间变化)和观测方程(说明实际观察值是如何从系统状态获取的)。 - 预测步骤:根据上一时刻的状态估计及模型预测当前时刻的状态。 - 更新步骤:结合预测结果与实际测量数据,并使用卡尔曼增益来调整,从而获得最准确的状态估算。 2. **关键要素**: - 状态向量、系统矩阵、观测矩阵分别代表了需要估计的变量集合及其相互之间的关系; - 过程噪声和观察噪声则反映了模型预测与实际测量过程中的不确定性。 - 卡尔曼增益用于确定如何平衡预测值及测量数据的重要性,以实现最佳状态评估。 3. **MATLAB 实现**: - 在`kalmanFilter.m` 和 `kalmanFilter2.m` 文件中可能包括了初始化步骤(定义系统参数)、预测阶段、更新阶段和循环迭代等核心部分。 4. **实际应用案例**: - 导航系统:卡尔曼滤波常用于GPS导航,以修正位置与速度估计值,并降低噪声影响; - 自动驾驶领域:车辆的状态估计(如定位、速度及方向)需要高精度的卡尔曼滤波算法; - 传感器融合技术:当多个传感器提供的数据存在偏差时,可通过卡尔曼滤波整合这些信息来提升整体精确度。 5. **代码解析**: 在MATLAB中实现卡尔曼滤波可能需要用到`filter`函数或自定义循环。例如,通过传递系统矩阵、观测矩阵和噪声协方差等参数给`filter`函数,并处理一系列的观察数据序列。 总之,“卡尔曼滤波matlab仿真”是利用MATLAB工具对动态系统的状态进行最优估计的过程,涉及线性代数、概率论及控制理论等多个领域的知识。通过分析提供的MATLAB文件代码,我们可以更好地理解这一经典算法的工作机制和应用场景。
  • MATLABIMM仿
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    本研究在MATLAB环境中对IMM(交互式多重模型)算法及卡尔曼滤波进行仿真分析,比较两者在目标跟踪中的性能差异。 简单的IMM卡尔曼滤波是一种基础的跟踪算法,希望能对大家有所帮助。
  • 器工具标准器、扩展器、双重平方根形式器-MATLAB开发
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    卡尔曼滤波器工具包是一个MATLAB资源,提供标准、扩展和双重卡尔曼滤波算法以及平方根形式的卡尔曼滤波器实现。 该软件包实现了四种不同的卡尔曼滤波器:标准卡尔曼滤波器、扩展卡尔曼滤波器、双卡尔曼滤波器和平方根卡尔曼滤波器,并提供了每种过滤器类型的示例,以展示它们的实际应用情况。 对于这四种类型,KF函数接受多维系统的输入噪声样本,在考虑这些噪声样本中固有的时变过程和噪声协方差的情况下生成真实系统状态的估计。使用指数加权(或未加权)移动平均值来从含有白噪点的数据测量中推断出时间变化中的系统协方差。 标准卡尔曼滤波器是最基本的形式,它基于一个模型假设:数据包含实际系统的状态和随机噪声。扩展卡尔曼滤波器则是在此基础上的改进版本,允许用户指定非线性系统模型,并在执行过程中通过迭代的方式对其进行线性化处理。 双卡尔曼滤波器同时解决了两个标准卡尔曼滤波问题: 1) 对于给定的数据集拟合自回归(AR)模型并利用卡尔曼滤波器更新该模型; 2) 在每次迭代中,先应用AR模型再执行标准KF的更新步骤。 平方根形式的卡尔曼滤波器则采用了一种不同的方法来计算协方差矩阵的逆,以提高数值稳定性。
  • DSP实现.zip_DSP_DSP
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    本资源深入探讨了卡尔曼滤波算法在数字信号处理(DSP)领域的应用与实践,特别关注于卡尔曼滤波器的设计、优化及其在实际DSP项目中的高效实现。 卡尔曼滤波的DSP实现采用C语言编写,在数字信号处理器(DSP)上运行。
  • MATLAB仿与扩展程序
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    本资源提供详细的MATLAB代码示例,用于实现卡尔曼滤波及扩展卡尔曼滤波算法,适用于工程和科研中的状态估计问题。 在我的主页博客上有关于卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波的简单仿真的讲解与程序示例,这些仿真均在MATLAB平台上完成,并附有一个文档进行详细解释。