粒子滤波算法在电池寿命预测中的应用，程序仿真

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高斯粒子滤波算法重要性权值方差不会随迭代次数的增加而增加, 能够较好地解决粒子退化问题, 但其重要性密度函数没有考虑最新的量测信息, 导致有效粒子数减少, 算法滤波性能下降. 针对该问题, 提出一种基于Gaussian-Hermite 滤波(GHF) 的高斯粒子滤波算法, 采用GHF构造高斯粒子滤波的重要性密度函数, 考虑最新的量测信息, 增加有效粒子数, 提高算法的滤波精度. 仿真结果表明, 所提出算法的滤波精度明显优于高斯粒子滤波算法.

4、纯方位角单目标跟踪 纯方位跟踪系统仿真程序 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % 程序说明： 单站单目标基于角度的跟踪系统，采用粒子滤波算法 % 状态方程 X（k+1）=F*X(k)+Lw(k) % 观测方程 Z（k）=h（X）+v（k） function main %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % 初始化参数 clear; T=1; % 采样周期 M=30; % 采样点数 delta_w=1e-4; % 过程噪声调整参数，设得越大，目标运行的机动性越大，轨迹越随机（乱） Q=delta_w*diag([0.5,1,0.5,1]) ; % 过程噪声均方差 R=pi/180*0.1; % 观测角度均方差，可将0.1设置的更小 F=[1,T,0,0;0,1,0,0;0,0,1,T;0,0,0,1]; %%%%%%%%%%%%%%% 系统初始化 %%%%%%%%%%%%%%%%%% Length=100; % 目标运动的场地空间 Width=100; % 观测站的位置随即部署 Node.x=Width*rand; Node.y=Length*rand;

粒子滤波算法综述.doc

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传统的粒子滤波算法在重采样期间丢弃小重量粒子,因此重要性权重落在极少数粒子上。这会导致采样粒子贫化、粒子多样性缺失以及需要大量粒子才能进行比较准确的状态估计等问题,针对这些问题,提出了一种改进的蝶式算法优化粒子滤波算法。首先,将最新时刻观测信息引入蝴蝶香味公式中,以提高滤波精度;其次,引入吸引半径参数来控制蝴蝶种群寻优的搜索范围,降低算法的复杂度,进而提高算法的实时性;最后,将改进的蝴蝶种群位置更新公式用于优化迭代更新。实验结果表明,与经典粒子滤波器和现有蝶形优化算法相比,改进算法具有更低的均方误差和运行时间。并且在粒子数较少的情况下,可以实现更准确的状态估计,并改善传统滤波器的粒子耗尽现象,保证了粒子多样性。

针对传统粒子滤波算法中粒子匮乏以及粒子多样性丧失的问题, 提出了一种基于蚁群优化的改进粒子滤波算法。该算法利用蚁群算法优化粒子滤波的重采样过程, 使粒子在更新权值后, 利用转移概率向权值较优粒子的位置移动, 以防止权值较小的粒子在多次迭代后退化消失; 同时, 设置转移阈值, 以抑制权值较优粒子间的转移, 从而同时解决了粒子匮乏以及粒子多样性丧失的问题。实验结果表明, 该算法具有较高的预估精度和较好的鲁棒性。

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