基于改进卡尔曼滤波的PLC通信弱信号自适应增强研究

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作者 楚贝贝 李瑞平 《通信电源技术》 2025年第2期34-36,共3页

针对可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)通信中弱信号幅值过低导致传输易受干扰、质量不稳定的问题,开展基于改进卡尔曼滤波的PLC通信弱信号自适应增强研究。通过引入改进后的卡尔曼滤波算法,对PLC通信中的信号进行... 针对可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)通信中弱信号幅值过低导致传输易受干扰、质量不稳定的问题,开展基于改进卡尔曼滤波的PLC通信弱信号自适应增强研究。通过引入改进后的卡尔曼滤波算法,对PLC通信中的信号进行预处理和滤波,有效降低噪声干扰。同时,结合自适应增强技术,根据信号的实时变化情况,动态调整滤波参数,实现对微弱信号的有效增强。通过对比实验证明,采用新的增强方法后,PLC通信中的弱信号传输质量得到显著提升,信号强度和稳定性均优于现有方法,为PLC通信的优化和升级提供了新的技术途径。 展开更多

关键词 改进卡尔曼滤波 通信 自适应增强 弱信号 可编程逻辑控制器(PLC)

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基于改进卡尔曼滤波的电力计量数据深度融合

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作者 吴海杰 符艺超 谢敏 《电子设计工程》 2025年第5期111-114,119,共5页

当前的电力计量数据融合方法并未对复杂数据进行时间配准,导致数据深度融合效果较差。为了有效解决这一问题,提出了基于改进卡尔曼滤波的电力计量数据深度融合方法。引入分布图法改进传统卡尔曼滤波算法,初始化卡尔曼滤波参数并填充时... 当前的电力计量数据融合方法并未对复杂数据进行时间配准,导致数据深度融合效果较差。为了有效解决这一问题,提出了基于改进卡尔曼滤波的电力计量数据深度融合方法。引入分布图法改进传统卡尔曼滤波算法,初始化卡尔曼滤波参数并填充时序数据。利用拉格朗日插值方法所构建插值基函数对数据进行降噪处理。利用小波变换方法预处理电力计量数据,结合时间配准与LEACH协议构建出多通道融合路径,实现电力计量数据的深度融合。分析实验结果可知,该方法的最大融合误差仅为0.2,能够使全部数据融合到一起,融合效果较好。 展开更多

关键词 改进卡尔曼滤波 电力计量数据 深度融合 时间配准

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基于改进卡尔曼滤波的汽车路试制动性能检测方法 被引量：3

3

作者 李旭 宋翔 +2 位作者 张国胜 于家河 张为公 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期760-764,共5页

针对传统汽车路试制动性能检测方法的不足,提出了一种基于改进卡尔曼滤波的汽车路试制动性能检测方法。根据卡尔曼滤波理论,以单频载波相位单点GPS接收机输出的速度和方位角作为观测量,通过改进的卡尔曼滤波递推算法高频率、高精度地推... 针对传统汽车路试制动性能检测方法的不足,提出了一种基于改进卡尔曼滤波的汽车路试制动性能检测方法。根据卡尔曼滤波理论,以单频载波相位单点GPS接收机输出的速度和方位角作为观测量,通过改进的卡尔曼滤波递推算法高频率、高精度地推算出汽车制动过程的平面运动坐标和速度,进而确定汽车制动距离和平均减速度MFDD,以检测汽车的制动性能。实车试验表明,该方法的制动距离测量精度可达0.2~0.3 m,速度精度小于0.1 m/s,输出频率可达100 Hz,具有成本低、输出频率高、精度高、环境适应力强的优点,克服了传统方法的不足。 展开更多

关键词 汽车试验 制动性能检测 改进卡尔曼滤波 单频载波相位单点GPS

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基于改进卡尔曼滤波目标跟踪分簇方法研究 被引量：4

4

作者 王锋 郭滨 +1 位作者 白雪梅 陈帅坤 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2017年第3期103-107,共5页

针对现有的目标跟踪分簇算法没有从根本上解决参与跟踪的节点数量过多,导致整个无线传感器网络(WSN)能耗的增加问题,提出一种基于Fisher信息矩阵的改进卡尔曼滤波的目标跟踪分簇方法 (Fisher Matrix for Kalman Filter,FMKF),用于针对... 针对现有的目标跟踪分簇算法没有从根本上解决参与跟踪的节点数量过多,导致整个无线传感器网络(WSN)能耗的增加问题,提出一种基于Fisher信息矩阵的改进卡尔曼滤波的目标跟踪分簇方法 (Fisher Matrix for Kalman Filter,FMKF),用于针对性的选择节建立跟踪簇。该算法利用随机矢量估计的克拉美罗下界获得未知噪声的统计特性,优化卡尔曼滤波器的误差协方差。在无线传感器网络动态分簇时,创新的使用信息判据作为标准,并且加入节点剩余能量判据。仿真结果显示,FMKF算法与控制簇的激活半径算法和无分簇算法相比,FMKF算法可以在减少跟踪节点的数量的同时提高跟踪精度。 展开更多

关键词 改进卡尔曼滤波 目标跟踪 克拉美罗界 分簇

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基于高频电压信号注入与改进卡尔曼滤波的永磁同步电动机控制系统设计

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作者 徐大利 谢青海 +2 位作者 崔嵬 王涛 孟凤果 《内燃机与配件》 2020年第18期74-75,共2页

以永磁同步电动机(PMSM)为研究对象,基于脉振高频电压信号注入技术和改进卡尔曼滤波技术,本文提出了一种新的PMSM无传感器控制系统。具体方法是,注入将脉振高频电压信号注入同步旋转坐标系的d轴,从高频载波电流中通过空间凸极跟踪技术... 以永磁同步电动机(PMSM)为研究对象,基于脉振高频电压信号注入技术和改进卡尔曼滤波技术,本文提出了一种新的PMSM无传感器控制系统。具体方法是,注入将脉振高频电压信号注入同步旋转坐标系的d轴,从高频载波电流中通过空间凸极跟踪技术提取转子位置估计误差信号,转速和位置估计信息通过改进卡尔曼滤波器处理得到。仿真实验结果表明,这种方法可以实现PMSM的调速控制。 展开更多

关键词 PMSM 高频电压信号 改进卡尔曼滤波

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基于改进卡尔曼滤波的窖池水分监测系统 被引量：3

6

作者 张正磊 张保华 《酿酒》 CAS 2022年第1期128-132,共5页

针对窖池发酵监测手段落后,人工成本大、数据精度低等问题,利用ZigBee技术和改进卡尔曼滤波算法,设计一套窖池水分无线监测系统。采用符合ZigBee协议标准的CC2530芯片组建无线传感器网络,结合改进卡尔曼滤波算法处理水分信号,再通过RS48... 针对窖池发酵监测手段落后,人工成本大、数据精度低等问题,利用ZigBee技术和改进卡尔曼滤波算法,设计一套窖池水分无线监测系统。采用符合ZigBee协议标准的CC2530芯片组建无线传感器网络,结合改进卡尔曼滤波算法处理水分信号,再通过RS485总线与上位机通信,实现实时采集和无线监测功能。实验表明:该系统能有效的监测窖池内部的水分变化,还能实现水分数据的远程监控和储存,具有较高准确性。 展开更多

关键词 窖池监测 实时采集 无线监测 CC2530芯片 ZIGBEE技术 改进卡尔曼滤波

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一种V2X环境下基于改进卡尔曼滤波的CACC数据精度提高方法 被引量：3

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作者 赵红专 卢宁宁 +2 位作者 陈建鹏 展新 许恩永 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期151-156,共6页

针对V2X环境下通过车车、车路通信获取的CACC车辆行驶状态数据(包括位移、速度和加速度等)存在噪声的问题,考虑车辆在弯道行驶过程中速度方位角的变化,提出了一种改进卡尔曼滤波算法的CACC车辆行驶数据精度提高方法。该方法根据CACC车... 针对V2X环境下通过车车、车路通信获取的CACC车辆行驶状态数据(包括位移、速度和加速度等)存在噪声的问题,考虑车辆在弯道行驶过程中速度方位角的变化,提出了一种改进卡尔曼滤波算法的CACC车辆行驶数据精度提高方法。该方法根据CACC车辆在弯道行驶的几何关系,通过考虑上一时刻和当前时刻车辆行驶位移、速度等行驶状态的变化,将其行驶数据经过改进卡尔曼滤波后对车辆行驶状态做出最优估计,进而提高CACC车辆行驶状态数据精度。通过CarSim和Simulink联合仿真平台建立改进卡尔曼滤波算法对CACC车辆在弯道行驶过程中获取数据的仿真和验证。仿真结果表明,改进的卡尔曼滤波算法使车辆行驶位移的精确度MSE提高了81.04%,RMSE提高了56.96%,更接近期望值,具有更好的准确性。 展开更多

关键词 车辆工程 智能交通 协同自适应巡航控制 改进卡尔曼滤波 数据处理 V2X

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基于改进无迹卡尔曼滤波的电池SOC估计 被引量：9

8

作者 徐艳民 李剑勇 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2018年第4期47-51,共5页

针对电池SOC初值误差较大时,无迹卡尔曼滤波收敛较慢的问题,本文提出了改进的无迹卡尔曼滤波算法。介绍了3种常用的电池等效电路模型,通过对电池的EIS分析,确立了磷酸铁锂电池的Thevenin模型并辨识了模型参数。分析出无迹卡尔曼滤波在... 针对电池SOC初值误差较大时,无迹卡尔曼滤波收敛较慢的问题,本文提出了改进的无迹卡尔曼滤波算法。介绍了3种常用的电池等效电路模型,通过对电池的EIS分析,确立了磷酸铁锂电池的Thevenin模型并辨识了模型参数。分析出无迹卡尔曼滤波在初值误差较大时收敛较慢的问题,在此基础上提出了改进的无迹卡尔曼滤波算法。通过实验可以看出,改进算法不仅克服了无迹卡尔曼滤波收敛速度慢的问题,而且提高了估计精度;使用改进算法对老化过程中的电池进行SOC估计,最大估计误差在4%以内,可以满足电动汽车的使用要求。 展开更多

关键词 电池SOC估计 改进无迹卡尔曼滤波 Thevenin模型

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基于改进的迭代容积卡尔曼滤波姿态估计 被引量：4

9

作者 钱华明 黄蔚 孙龙 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期116-122,共7页

为了充分利用新的量测信息,提高姿态估计的精度,在分析现有迭代滤波策略存在问题的基础上,采用一种新的容积点迭代策略,将其与容积卡尔曼滤波算法相结合,提出了一种改进的迭代容积卡尔曼滤波(improved iterated cubature Kalman filter,... 为了充分利用新的量测信息,提高姿态估计的精度,在分析现有迭代滤波策略存在问题的基础上,采用一种新的容积点迭代策略,将其与容积卡尔曼滤波算法相结合,提出了一种改进的迭代容积卡尔曼滤波(improved iterated cubature Kalman filter,IICKF)算法.该算法采用容积数值积分理论近似非线性函数的均值与方差,利用状态扩维理论来解决量测迭代中量测噪声与状态相关的问题,同时利用一种新的容积点迭代策略,即在量测迭代过程中直接采用容积点迭代,避免每步迭代都进行均方根计算来产生容积点,克服传统迭代策略是基于高斯近似产生采样点的局限,有效地降低扩维带来的计算量.仿真结果表明:该算法的估计精度高于乘性扩展卡尔曼滤波(multiplicative extended Kalman filter,MEKF)以及迭代容积卡尔曼滤波(iterated cubature Kalman filter,ICKF)算法,该算法的提出有助于提高姿态估计的精度. 展开更多

关键词 姿态估计 改进的迭代容积卡尔曼滤波 容积数值积分理论 状态扩维 估计精度

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基于扩展卡尔曼滤波的车辆状态可靠估计 被引量：9

10

作者 李旭 宋翔 张为公 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期740-744,共5页

为实现高机动工况下车辆状态的可靠估计,提出了一种基于改进的扩展卡尔曼滤波的车辆运行状态估计方法.首先建立基于非线性车辆动力学的系统状态模型,该模型分别以低成本的车载轮速和方向盘转角传感器信息作为系统的观测量和外部输入量;... 为实现高机动工况下车辆状态的可靠估计,提出了一种基于改进的扩展卡尔曼滤波的车辆运行状态估计方法.首先建立基于非线性车辆动力学的系统状态模型,该模型分别以低成本的车载轮速和方向盘转角传感器信息作为系统的观测量和外部输入量;然后通过改进的卡尔曼滤波递推算法高精度地推算出汽车的关键运行状态.仿真试验表明,所提出的方法既可适应一般机动环境也可适应较高机动环境.此外,该方法可显著提高直测量的精度,并可实现对质心侧偏角、侧向速度等难以直测量的准确估计,质心侧偏角估计误差小于3×10-3rad,速度估计精度小于0.1 m/s. 展开更多

关键词 车辆运行状态估计 改进卡尔曼滤波 低成本传感器 汽车主动安全

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基于改进自适应卡尔曼滤波的闭环脱靶量预测技术研究 被引量：2

11

作者 冀云彪 张鹏飞 +2 位作者 赵永娟 王智伟 郭伟峰 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2023年第4期43-50,共8页

针对传统卡尔曼滤波算法的脱靶量预测稳定性差、精度不高等问题,提出了一种基于改进自适应卡尔曼滤波的脱靶量预测方法。利用脱靶量误差源统计特性建立脱靶量模型,结合改进自适应卡尔曼滤波方法实现对脱靶量的准确估计,并将改进自适应... 针对传统卡尔曼滤波算法的脱靶量预测稳定性差、精度不高等问题,提出了一种基于改进自适应卡尔曼滤波的脱靶量预测方法。利用脱靶量误差源统计特性建立脱靶量模型,结合改进自适应卡尔曼滤波方法实现对脱靶量的准确估计,并将改进自适应卡尔曼滤波与传统卡尔曼滤波的预测修正结果对比分析。仿真结果表明:基于改进自适应卡尔曼滤波算法比传统卡尔曼滤波算法在闭环校射中方位角预测修正提高70%以上,高低角预测修正提高30%以上,该改进卡尔曼滤波算法预测结果更加稳定、精确。 展开更多

关键词 脱靶量 闭环校射 脱靶量模型 脱靶量预测 改进自适应卡尔曼滤波

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改进型SINS/GPS组合导航滤波算法设计

12

作者 卫周飞 姚俊 《科技创新与应用》 2015年第27期55-56,共2页

在航天器飞行导航过程中,组合导航系统比单独导航系统在性能上有很大的提高,但导航精度还有待提高。针对航天器对目标高精度的要求,提出通过BP神经网络对误差建模,从而修正卡尔曼滤波增益矩阵系数的卡尔曼滤波算法。仿真结果表明,改进... 在航天器飞行导航过程中,组合导航系统比单独导航系统在性能上有很大的提高,但导航精度还有待提高。针对航天器对目标高精度的要求,提出通过BP神经网络对误差建模,从而修正卡尔曼滤波增益矩阵系数的卡尔曼滤波算法。仿真结果表明,改进型的卡尔曼滤波算法能较好地对系统状态进行最优估计,提高了导航系统的精度。 展开更多

关键词 导航精度 BP神经网络 改进卡尔曼滤波

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基于改进的联邦UKF无人艇组合导航系统设计

13

作者 翁昱 曾庆军 +2 位作者 李维 李昂 戴晓强 《船舶与海洋工程》 2024年第2期15-19,26,共6页

针对无人艇在高海况下长航时,大幅度作业滤波精度较低的问题,提出一种基于联邦结构的无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filtering,UKF)算法,将其应用于自主研制的无人艇组合导航系统中。建立系统误差方程和量测方程;引入渐消因子、基于... 针对无人艇在高海况下长航时,大幅度作业滤波精度较低的问题,提出一种基于联邦结构的无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filtering,UKF)算法,将其应用于自主研制的无人艇组合导航系统中。建立系统误差方程和量测方程;引入渐消因子、基于量测值与预测量测值差值的可变因子和自适应最优信息分配因子对联邦UKF算法进行改进,保持信息的强跟踪特性和组合导航系统的信息融合精度,得到全局最优估计值。开展湖试试验,验证该组合导航系统的有效性,结果表明该系统实时性、稳定性好,抗干扰能力强,能有效提高导航精度。该方法不仅能为无人艇作业提供安全保障,而且可供其他组合导航系统设计参考。 展开更多

关键词 无人艇 联邦结构 改进的无迹卡尔曼滤波(UKF)算法 组合导航系统

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基于注意力机制的GRU-IKF场面滑行轨迹预测模型

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作者 刘雨生 汤新民 任宣铭 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第3期1028-1036,共9页

为解决机场场面滑行冲突、等待时间长等运行问题,保证场面安全的同时提高服务水平,增加机场吞吐量,针对机器学习模型性能依赖于良好数据集的现状,提出一种基于注意力机制、融合门控循环单元(GRU)和改进卡尔曼滤波算法(IKF)的场面航空器... 为解决机场场面滑行冲突、等待时间长等运行问题,保证场面安全的同时提高服务水平,增加机场吞吐量,针对机器学习模型性能依赖于良好数据集的现状,提出一种基于注意力机制、融合门控循环单元(GRU)和改进卡尔曼滤波算法(IKF)的场面航空器滑行轨迹预测模型。使用3个独立的门控循环单元网络来捕获航空器未来时刻的运动状态和时间上的依赖性,并引入注意力机制加强提取数据差异性特征的能力,学习输入到输出的映射关系;与改进后的扩展卡尔曼滤波器融合,将神经网络输出的结果整合到状态预测和更新过程,以提高预测轨迹序列的准确性。利用禄口机场航空器真实滑行轨迹对所提模型的有效性进行验证,仿真结果表明:所提模型能够对场面航空器滑行轨迹进行有效准确的预测,总体均方误差约为0.00128,相较于单一循环神经网络(RNN)、长短时记忆(LSTM)网络及GRU模型,均方根误差(RMSE)分别减小72.9%,54.7%和39.9%,预测耗时40 ms,可以准确、快速预测滑行轨迹,为降低机场场面管理系统运行负荷提供帮助。 展开更多

关键词 航空运输 改进卡尔曼滤波 GRU-Attention神经网络 机场场面运行 轨迹预测

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一种处理机动目标的自适应Kalman滤波算法 被引量：1

15

作者 李继杰 陶建锋 郭相科 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S9期1008-1009,共2页

针对卡尔曼滤波的缺点,提出了一种卡尔滤波的改进算法,然后将其应用到机动目标跟踪中,并用实例对该法进行了仿真,结果表明,该方法简单实用,效果很好。

关键词 卡尔曼滤波 机动目标 改进卡尔曼滤波

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目标角闪烁建模与抑制 被引量：7

16

作者 高静 《航空兵器》 2001年第4期4-8,共5页

角闪烁是雷达目标特性的重要方面,特别在近距制导时,将严重影响制导精度。本文论述了角闪烁模型的建立,并提出了一些可用于单脉冲主动雷达的抑制目标回波角闪烁的方法。

关键词 目标角闪烁 分集技术 改进卡尔曼滤波 雷达目标 制导精度 角闪烁模型 单脉冲主动雷达 制导武器 抑制

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基于航弹的动基座传递对准研究 被引量：2

17

作者 杨金显 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期76-80,共5页

在几种传递对准方法和航弹传递对准特点的基础上,提出采用速度+姿态传递对准方案。根据实际情况合理简化传递对准数学模型,采用改进的卡尔曼滤波方法分别对速度匹配和姿态匹配子系统误差估计,同时还对陀螺漂移进行估计,然后采用联邦滤... 在几种传递对准方法和航弹传递对准特点的基础上,提出采用速度+姿态传递对准方案。根据实际情况合理简化传递对准数学模型,采用改进的卡尔曼滤波方法分别对速度匹配和姿态匹配子系统误差估计,同时还对陀螺漂移进行估计,然后采用联邦滤波算法对子系统的公共状态进行信息融合得到全局估计,提高系统的计算能力和可靠性。仿真试验表明姿态误差在20′以下,速度误差在0.1m/s以下,该方法适合航弹传递对准要求。 展开更多

关键词 航弹 动基座传递对准 改进卡尔曼滤波 仿真

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基于UWB技术的煤矿人员定位系统研究

18

作者 刘晶晶 《矿业装备》 2024年第9期176-178,共3页

从硬件和软件两方面对基于超宽带(UWB)技术的煤矿人员定位系统进行设计研究,利用MATLAB软件对系统的性能进行分析,得出卡尔曼滤波改进算法在定位系统中的应用优势。将系统应用于某煤矿中,对具体定位效果进行了分析。

关键词 超宽带技术 煤矿人员 定位系统 卡尔曼滤波改进算法

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考虑时间相关噪声的火星捕获段天文组合导航 被引量：1

19

作者 陈晓 孙兆伟 +1 位作者 刘明 黄庆龙 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期778-781,792,共5页

针对火星捕获段高精度实时自主导航的需求,提出一种以火星及太阳为导航目标源的天文光学图像测角和天文光谱测速的组合自主导航滤波方法。针对天文组合导航系统中测量信息包含时间相关测量噪声的问题,首先分析时间相关噪声对状态估计过... 针对火星捕获段高精度实时自主导航的需求,提出一种以火星及太阳为导航目标源的天文光学图像测角和天文光谱测速的组合自主导航滤波方法。针对天文组合导航系统中测量信息包含时间相关测量噪声的问题,首先分析时间相关噪声对状态估计过程的影响,然后建立考虑时间相关噪声的状态方程和量测方程,并分析和推导了改进的卡尔曼滤波器方程。仿真结果显示,同传统方法相比,所提出的滤波方法可将导航精度提高一个数量级,对火星探测器捕获段实时高精度自主导航具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 火星探测 自主导航 测角测速 时间相关噪声 改进卡尔曼滤波

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单站两坐标雷达空间目标跟踪新算法研究 被引量：2

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作者 王银坤 肖明清 《电光与控制》 2002年第3期57-60,共4页

在以常规卡尔曼滤波器为基础的各种跟踪算法中 ,要求精确的模型和噪声统计 ,但在实际问题中 ,大多数情况上述要求不能满足。本文给出了考虑初始条件不精确性的改进型卡尔曼滤波算法 ,并在引入速度量测信息的基础上 ,运用该滤波方法进行... 在以常规卡尔曼滤波器为基础的各种跟踪算法中 ,要求精确的模型和噪声统计 ,但在实际问题中 ,大多数情况上述要求不能满足。本文给出了考虑初始条件不精确性的改进型卡尔曼滤波算法 ,并在引入速度量测信息的基础上 ,运用该滤波方法进行空间目标二维定位。蒙特卡洛仿真表明该方法降低了对模型精度的要求 。 展开更多

关键词 空间目标跟踪 双基地雷达 改进型卡尔曼滤波 二维定位 跟踪算法 精度分析

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