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关于卡尔曼滤波器的简介1

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简介:
卡尔曼滤波器是一种高效的递归算法,用于从一系列不完全并含噪声的观察数据中,对线性动态系统进行状态估计。它通过预测和更新步骤相结合的方式,在工程、机器人学等领域广泛应用。 1960年,卡尔曼发表了一篇关于用递归方法解决离散数据线性滤波问题的著名论文。自那以后,随着数字计算技术的进步,卡尔曼滤波器已经成为研究和应用中的重要主题。

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    卡尔曼滤波器是一种高效的递归算法,用于从一系列不完全并含噪声的观察数据中,对线性动态系统进行状态估计。它通过预测和更新步骤相结合的方式,在工程、机器人学等领域广泛应用。 1960年,卡尔曼发表了一篇关于用递归方法解决离散数据线性滤波问题的著名论文。自那以后,随着数字计算技术的进步,卡尔曼滤波器已经成为研究和应用中的重要主题。
  • .doc
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    卡尔曼滤波器是一种高效的递归算法,用于从一系列含噪声的观测中估计动态系统的状态。它在自动化、控制论和信号处理等领域广泛应用。 详细介绍了卡尔曼滤波器的原理,非常值得阅读。
  • MATLAB代码及
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    本资源提供详细的卡尔曼滤波算法实现的MATLAB代码,并附有详尽注释和示例数据,适用于初学者学习与实践。 在MATLAB中实现卡尔曼滤波的代码,并附带数据集和示例代码(可直接运行)。此外还提供了相关说明文档两篇。
  • PPT
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    本PPT旨在全面解析卡尔曼滤波原理及其应用。内容涵盖基本概念、数学模型、算法流程及实际案例分析,适合初学者快速入门与深入理解。 卡尔曼滤波(Kalman Filter)是一种数学算法,用于从含有噪声的测量值中估计系统的状态。它由Rudolf Emil Kalman在1960年提出,为线性滤波和预测问题提供了一种新的方法。该算法广泛应用于机器人导航、控制、传感器数据融合、雷达系统、导弹追踪以及计算机图像处理等领域。 卡尔曼滤波的基本思想是通过递推估计系统的状态和测量值来减少噪声的影响,并获得更加准确的系统状态估计值。其优点在于能够实时处理数据,无需存储所有的测量值,从而降低了计算复杂度和存储空间的需求。 该算法的数学模型可以用以下公式表示: xk = Axk-1 + Buk-1 + wk-1 zk = Hxk + vk 其中,xk是系统的状态,zk是测量值;A为状态转移矩阵,B为控制矩阵,H为测量矩阵。wk和vk分别代表过程噪声与测量噪声。 卡尔曼滤波的实现步骤分为预测与更新两个部分:预测阶段根据系统方程及先前的状态估计值来预测当前状态的估计值;而更新阶段则是利用当前的测量值对状态进行修正以提高准确性。 卡尔曼滤波的优点在于能够实时地估算系统的状态,处理含有噪声的数据,并提升系统状态评估精度和可靠性。在实际应用中,该算法可用于解决各种问题如温度计读数校准、机器人导航以及图像处理等。通过使用卡尔曼滤波器可以提高估计的准确性,减少噪音干扰并增强系统的稳定性和可靠性。 此外,相较于Wiener滤波算法(后者采用所有测量值来估算状态),卡尔曼滤波利用递归方式来进行状态评估,因此更加迅速且高效。总之,作为一种有效解决含有噪声的数据问题的方法,卡尔曼滤波被广泛应用于各类领域,并具备实时性、效率以及可靠性等显著优势。
  • 高质量PPT
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    本PPT全面介绍了卡尔曼滤波器的工作原理、应用领域及其在现代工程中的重要性。内容详实,涵盖理论基础与实际案例分析,旨在帮助学习者深入理解这一关键技术。 网上关于卡尔曼滤波器的PPT很多,这是我见过归纳得比较好的一个。
  • EKF.rar_PKA_扩展__扩展
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    本资源包含EKF(扩展卡尔曼滤波)相关资料,适用于深入学习PKA(概率知识适应)算法及卡尔曼滤波技术。内含基础理论与应用实例,适合研究和工程实践参考。 扩展卡尔曼滤波(EKF)程序已开发完成,并且仿真结果已经保存在文件夹内,这是一个非常好的程序。接下来将详细介绍卡尔曼滤波器的工作原理,从线性卡尔曼滤波器开始入手,对比分析扩展卡尔曼滤波与线性化卡尔曼滤波之间的差异。我们将从系统模型到具体的算法流程进行讲解,并详细解释这些不同之处。
  • 工具包:包含标准、扩展、双重及平方根形式-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。
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    卡尔曼滤波器是一种高效的递归算法,用于从一系列含有噪声的观察中对线性动态系统进行状态估计。它在信号处理、控制理论及机器人学等领域广泛应用。 基于卡尔曼算法的有源滤波器谐波检测方法非常有用。
  • 与扩展应用
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    本文探讨了卡尔曼滤波器及其扩展版本在多种应用场景中的应用,包括导航、控制和信号处理等领域,分析其原理及优势。 卡尔曼滤波器、扩展卡尔曼滤波器以及移动时域估计在搅拌罐混合过程中的应用进行了研究。该存储库采用与高级过程控制及搅拌罐混合过程实施和比较中所使用的系统相同的配置,以便进行相关测试和分析。
  • 分享Matlab资源-学术讲座().ppt
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    本PPT为学术讲座材料,专注于介绍和讲解MATLAB环境下的卡尔曼滤波技术及其应用。通过深入浅出的方式剖析卡尔曼滤波原理,并提供实践操作示例,帮助学习者掌握这一关键技术。 想与大家分享一些关于Matlab卡尔曼滤波的资料,其中包括一个名为“学术讲座(卡尔曼滤波器).ppt”的文件以及其它有关卡尔曼滤波的相关资源。