不确定系统鲁棒协方差交叉融合稳态Kalman滤波器 被引量：7

1

作者 王雪梅 刘文强 邓自立 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1900-1905,共6页

针对带不确定模型参数和噪声方差的线性离散多传感器系统,基于极大极小鲁棒估值原理,该文提出一种鲁棒协方差交叉(CI)融合稳态Kalman滤波器。首先,用引入虚拟噪声补偿不确定模型参数,把模型参数和噪声方差两者不确定的多传感器系统转化... 针对带不确定模型参数和噪声方差的线性离散多传感器系统,基于极大极小鲁棒估值原理,该文提出一种鲁棒协方差交叉(CI)融合稳态Kalman滤波器。首先,用引入虚拟噪声补偿不确定模型参数,把模型参数和噪声方差两者不确定的多传感器系统转化为仅噪声方差不确定的系统。其次,应用Lyapunov方程证明局部鲁棒Kalman滤波器的鲁棒性,进而保证CI融合Kalman滤波的鲁棒性,且证明了CI融合器的鲁棒精度高于每个局部滤波器的鲁棒精度。最后,给出一个仿真例子来说明如何搜索不确定参数的鲁棒域,并验证所提出的鲁棒Kalman滤波器的优良性能。 展开更多

关键词 多传感器信息融合 不确定系统 鲁棒kalman滤波器 虚拟噪声 协方差交叉融合

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鲁棒Kalman滤波陀螺随机噪声AR快速/实时建模 被引量：2

2

作者 黄磊 赵亚琴 《中国测试》 CAS 北大核心 2014年第6期88-90,103,共4页

针对传统陀螺随机噪声的AR建模方法收敛速度慢、所需样本多等问题,提出新的基于鲁棒Kalman滤波的陀螺随机噪声AR建模方法。该方法将AR模型参数作为系统的状态量,采用未知时变的噪声统计估值器估计观测噪声的均值和方差,通过Kalman滤波... 针对传统陀螺随机噪声的AR建模方法收敛速度慢、所需样本多等问题,提出新的基于鲁棒Kalman滤波的陀螺随机噪声AR建模方法。该方法将AR模型参数作为系统的状态量,采用未知时变的噪声统计估值器估计观测噪声的均值和方差,通过Kalman滤波估计出AR模型参数。实验结果表明:这种AR建模方法具有收敛速度快,时间开销少的优点。当有新的噪声数据到来时,还能使建立的AR模型得到及时更新,提高建模准确度,适用于快速建模或陀螺随机噪声具有强时变性的工程场合。 展开更多

关键词 捷联惯性导航系统 陀螺随机噪声建模 鲁棒kalman滤波器 时间序列

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有色噪声条件下的实用Kalman滤波方法研究 被引量：5

3

作者 龚时华 张严 《鱼雷技术》 2006年第2期20-22,共3页

Kalm an滤波技术是现代信息处理中的重要工具,但是基本的Kalm an滤波基本方程中要求系统噪声和量测噪声必须为互不相关的均值为零的白噪声过程,限制了应用的范围。该文研究了在系统噪声和量测噪声都是有色噪声条件下的Kalm an滤波方法,... Kalm an滤波技术是现代信息处理中的重要工具,但是基本的Kalm an滤波基本方程中要求系统噪声和量测噪声必须为互不相关的均值为零的白噪声过程,限制了应用的范围。该文研究了在系统噪声和量测噪声都是有色噪声条件下的Kalm an滤波方法,运用状态扩充法和量测扩增法推导了全套的滤波方程,拓宽了Kalm an滤波器在工程中的应用范围。 展开更多

关键词 kalman滤波器 有色噪声 状态扩充 量测扩增

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自校正分布式观测融合Kalman滤波器 被引量：1

4

作者 邓自立 郝钢 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期1850-1854,共5页

对于带未知噪声统计和带具有相同右因子的观测阵的多传感器系统,应用加权最小二乘(WLS)法可得到一个等价的融合观测方程。该文应用现代时间序列分析方法,基于新息模型参数的在线辨识,可估计未知噪声方差,进而提出了自校正加权观测融合Ka... 对于带未知噪声统计和带具有相同右因子的观测阵的多传感器系统,应用加权最小二乘(WLS)法可得到一个等价的融合观测方程。该文应用现代时间序列分析方法,基于新息模型参数的在线辨识,可估计未知噪声方差,进而提出了自校正加权观测融合Kalman滤波器。在新息模型参数估计是一致的和观测数据是有界的假设下,该文证明了自校正Kalman滤波器收敛于当噪声统计已知时的全局最优融合Kalman滤波器,因而它具有渐近全局最优性。最后给出了一个4传感器跟踪系统的仿真例子并验证了其有效性。 展开更多

关键词 多传感器信息融合 分布式观测融合 自校正kalman滤波器 噪声方差估计 现代时间序列分析方法

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汽车非平稳车内噪声时变综合烦躁度客观评价方法

5

作者 冯天培 惠延波 +3 位作者 王岩松 马喜岭 张博强 孙朋 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第6期198-205,共8页

与汽车非平稳车内噪声时变声品质主观评价序列的平滑性相反,传统客观评价模型输出的预测序列是较为波动的。本文在传统模型建立的基础上,利用Savitzky-Golay滤波器对预测序列进行时域平滑后处理。检验结果表明,相比于预测序列,时序平滑... 与汽车非平稳车内噪声时变声品质主观评价序列的平滑性相反,传统客观评价模型输出的预测序列是较为波动的。本文在传统模型建立的基础上,利用Savitzky-Golay滤波器对预测序列进行时域平滑后处理。检验结果表明,相比于预测序列,时序平滑评价序列对车内噪声时变综合烦躁度的评价性能更高,预测精度(误差均方根值降低11.40%)、稳定性(误差方差降低31.50%)与一致性(Pearson相关系数提高9.95%)均得到较大提高。在传统模型基础上对预测序列进行时域平滑后处理,是具有更高精度的时变综合烦躁度客观评价方法。 展开更多

关键词 声学 非平稳车内噪声 时变声品质评价 客观评价方法 时间序列 Savitzky-Golay平滑滤波器

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超级航姿中基于变阈值判据的自适应Kalman滤波 被引量：1

6

作者 谢祖辉 杨功流 +1 位作者 于东康 李壮 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第2期285-289,294,共6页

超级航姿系统因受外界干扰而使加速度计输出稳定性发生变化时,传统航姿算法易引起载体机动状态误判,且易导致滤波器振荡甚至发散,因此,该文提出了一种基于模糊推理系统的变阈值载体机动判据自适应Kalman滤波算法。该算法能根据加速度计... 超级航姿系统因受外界干扰而使加速度计输出稳定性发生变化时,传统航姿算法易引起载体机动状态误判,且易导致滤波器振荡甚至发散,因此,该文提出了一种基于模糊推理系统的变阈值载体机动判据自适应Kalman滤波算法。该算法能根据加速度计输出稳定性的变化,自适应地调节载体机动判据及滤波器的量测噪声阵,从而降低载体机动状态的误判率,并提高滤波器对量测信息的利用程度。仿真实验表明,当加表稳定性发生变化时,该算法仍能较好地判断出载体的机动状态,并对量测噪声阵作出相应调整,使超级航姿系统的长航时姿态精度和滤波稳定性得到提高。 展开更多

关键词 超级航姿系统 模糊推理系统 变阈值机动判据 时变噪声kalman滤波器

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一种基于时变噪声统计的异步多速率传感器信息融合算法 被引量：3

7

作者 王媛媛 张军 +1 位作者 朱衍波 李锐 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2009年第3期23-27,共5页

以异步多速率传感器信息融合理论和同步单速率传感器时变噪声统计理论为基础,提出了一种适用于时变线性系统的异步多速率传感器时变噪声统计系统的信息融合算法。通过原理分析和数学推导,将异步多速率传感器动态系统建模为同步同速率系... 以异步多速率传感器信息融合理论和同步单速率传感器时变噪声统计理论为基础,提出了一种适用于时变线性系统的异步多速率传感器时变噪声统计系统的信息融合算法。通过原理分析和数学推导,将异步多速率传感器动态系统建模为同步同速率系统,进而利用噪声统计估值器和相应的自适应Kalman滤波方法进行状态估计,利用联邦分布式数据融合方法进行信息融合,获得基于所有观测信息的最优估计。理论分析和仿真结果均表明,该算法的融合效果优于任一单传感器Kalman滤波的效果。 展开更多

关键词 时变噪声 异步多速率 信息融合 噪声统计估值器 自适应kalman滤波

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有限记忆量测噪声在线估计的Kalman改进算法 被引量：2

8

作者 刘锡祥 徐晓苏 冯爱国 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期766-770,共5页

针对有限记忆量测噪声在线估计算法中,新息残差序列对渐变噪声的统计滞后问题,提出了一种新息变化率构建算法.该算法利用当前统计周期内新息绝对值的均值与前一统计周期内新息均值的绝对值构造新息变化率,并在此基础上提出了利用新息变... 针对有限记忆量测噪声在线估计算法中,新息残差序列对渐变噪声的统计滞后问题,提出了一种新息变化率构建算法.该算法利用当前统计周期内新息绝对值的均值与前一统计周期内新息均值的绝对值构造新息变化率,并在此基础上提出了利用新息变化率作为量测噪声估计阵修正因子的改进算法.仿真比较了在无噪声变化、噪声突变与噪声渐变3种不同情况下,算法改进前后的滤波效果.仿真结果表明,该算法在保留对突变噪声有效检测的同时,提高了对渐变噪声的检测速度,从而提高了有限记忆量测噪声在线估计算法对量测噪声阵的计算精度. 展开更多

关键词 新息残差 新息变化率 量测噪声 有限记忆滤波器 kalman滤波器

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基于鲁棒Kalman滤波的猎扫雷作战过程建模及效果评估 被引量：1

9

作者 任东彦 孙明太 周利辉 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第4期143-146,155,共5页

针对混布雷阵在猎扫雷作战效果评估中评估精度差的问题,采用时变带未建模动态系统对猎扫雷作战过程建模,通过引入带未知时变均值和方差阵的虚拟白噪声来补偿猎扫雷作战数学模型建立过程中简化带来的未知模型误差,并采用鲁棒Kalman滤波... 针对混布雷阵在猎扫雷作战效果评估中评估精度差的问题,采用时变带未建模动态系统对猎扫雷作战过程建模,通过引入带未知时变均值和方差阵的虚拟白噪声来补偿猎扫雷作战数学模型建立过程中简化带来的未知模型误差,并采用鲁棒Kalman滤波器对作战效果进行评估。仿真结果表明,该方法可有效改善Kalman滤波器的性能,对混布雷阵有很好的评估效果,评估过程和评估效果更贴近实际。 展开更多

关键词 作战效果评估 鲁棒kalman滤波器 虚拟噪声补偿技术

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自校正信息融合Wiener滤波器在信号处理中的应用研究

10

作者 王强 《数字技术与应用》 2011年第5期175-175,178,共2页

多传感器信息融合已成为许多高科技领域的关键技术,目前已成为倍受人们关注的热门领域。本文对于含有未知模型参数和未知观测噪声的单通道AR信号,应用Kalman滤波方法,基于AR模型参数RIV算法的在线辨识,提出了采用状态空间模型的AR信号... 多传感器信息融合已成为许多高科技领域的关键技术,目前已成为倍受人们关注的热门领域。本文对于含有未知模型参数和未知观测噪声的单通道AR信号,应用Kalman滤波方法,基于AR模型参数RIV算法的在线辨识,提出了采用状态空间模型的AR信号自校正信息融合Wiener滤波器,并在信号处理中的应用进行了研究。 展开更多

关键词 多传感器信息融合 噪声统计估计 kalman滤波方法 自校正Wiener滤波器

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多传感器非线性系统的鲁棒SCI-UKF滤波器 被引量：7

11

作者 周晗 孙小君 《黑龙江大学工程学报》 2020年第3期63-70,共8页

非线性系统在生活中普遍存在,而同时在对系统进行状态估计时,噪声的统计特性也很难实时确定。针对带不确定噪声方差的多传感器非线性系统,提出了一种基于局部无迹Kalman滤波(UKF)的序贯协方差交叉(SCI)融合鲁棒Kalman滤波器。将有效地... 非线性系统在生活中普遍存在,而同时在对系统进行状态估计时,噪声的统计特性也很难实时确定。针对带不确定噪声方差的多传感器非线性系统,提出了一种基于局部无迹Kalman滤波(UKF)的序贯协方差交叉(SCI)融合鲁棒Kalman滤波器。将有效地解决噪声方差未知条件下的多传感器非线性系统的状态估计问题,融合算法的引入极大地提高了其估计精度。一个关于跟踪系统的Monte-Carlo仿真实例也证明了所提出的算法的有效性。 展开更多

关键词 信息融合 SCI融合鲁棒kalman滤波器 非线性系统 不确定噪声方差 无迹kalman滤波(UKF)

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测量噪声下的高超声速飞行器组合观测鲁棒控制

12

作者 张睿 李世华 +1 位作者 魏振岩 许斌 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期203-211,共9页

针对高超声速飞行器大包络飞行时,风场等外部干扰和测量噪声导致控制系统性能变差甚至失稳的问题,提出了一种基于状态观测的高超声速飞行器鲁棒控制策略。考虑噪声和外部干扰影响下系统状态受扰的问题,设计了扩张状态观测器(ESO)和自适... 针对高超声速飞行器大包络飞行时,风场等外部干扰和测量噪声导致控制系统性能变差甚至失稳的问题,提出了一种基于状态观测的高超声速飞行器鲁棒控制策略。考虑噪声和外部干扰影响下系统状态受扰的问题,设计了扩张状态观测器(ESO)和自适应Kalman滤波器(AKF)的特殊组合,在统计特性未知的噪声和外部干扰影响下准确估计系统状态。其中,自适应Kalman滤波器用于滤除噪声,为扩张状态观测器提供不受噪声影响的状态估计,扩张状态观测器连续为自适应Kalman滤波器提供外部干扰估计。基于系统状态估计设计线性高斯二次型控制器,实现高超声速飞行器精确轨迹跟踪。最后,通过仿真验证了该方法在测量噪声及风干扰影响下的鲁棒跟踪能力。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 扩张状态观测器 自适应kalman滤波器 鲁棒控制 测量噪声

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谱估计中解析公式与卡尔曼滤波比较研究 被引量：4

13

作者 王立琦 王铭义 +2 位作者 张礼勇 江连洲 于殿宇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期115-119,共5页

功率谱估计中,解析公式法由于未能解决白噪声与系统输出之间的相关性问题,计算结果误差较大且稳定性较差,为此在谱估计中引入Kalm an滤波.对于某一给定的AR过程来设计Kalm an滤波器,在滤波器的迭代运算中把AR过程的激励和AR过程的系统... 功率谱估计中,解析公式法由于未能解决白噪声与系统输出之间的相关性问题,计算结果误差较大且稳定性较差,为此在谱估计中引入Kalm an滤波.对于某一给定的AR过程来设计Kalm an滤波器,在滤波器的迭代运算中把AR过程的激励和AR过程的系统输出作为滤波器的输入、白噪声作为滤波器参数,并将该滤波器融合于谱估计的计算当中.仿真结果表明,与解析公式相比,Kalman滤波计算精度和结果稳定性都有较大提高,可以作为解决此类问题的选择之一. 展开更多

关键词 AR过程 功率谱估计 白噪声 解析公式法 kalman滤波器

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改进的二阶互差分测量噪声方差估计算法

14

作者 张义昕 张海 吴平 《电光与控制》 北大核心 2016年第8期13-17,38,共6页

针对自适应Kalman滤波中测量噪声统计特性估计问题,提出了一种基于α-β-γ滤波和二阶互差分的测量噪声方差估计算法。该算法通过α-β-γ滤波器构造测量信号的虚拟冗余观测序列,将只适用于冗余测量条件下的二阶互差分算法推广到单一测... 针对自适应Kalman滤波中测量噪声统计特性估计问题,提出了一种基于α-β-γ滤波和二阶互差分的测量噪声方差估计算法。该算法通过α-β-γ滤波器构造测量信号的虚拟冗余观测序列,将只适用于冗余测量条件下的二阶互差分算法推广到单一测量。在此基础上,通过对数据的选择和对α-β-γ滤波器的优化,达到提高计算精度的目的。仿真实验结果表明,相对于通过经典的自适应Kalman滤波算法计算测量噪声方差,该算法估计测量噪声方差精度更高,能够有效抑制滤波发散。 展开更多

关键词 噪声方差估计 自适应kalman滤波 α-β-γ滤波器 二阶互差分

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在随机作用下非平稳线性系统的统计分析 被引量：1

15

作者 谢九如 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 1995年第2期83-89,共7页

讨论了随机作用下线性时变系统的统计分所问题，推导出在白色噪声作用下线性时变系统输出过程的相关函数及均方差的计算方法，并通过成形滤波器，将结果推广到系统输入为非平稳随机过程的情况。

关键词 随机过程 线性时变系统 白色噪声 相关函数 成形滤波器

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一类图像序列去噪方法的研究

16

作者 韩伟 修阅 《内蒙古广播与电视技术》 2015年第1期39-41,共3页

噪声的存在严重影响了图像的质量,因此图像去噪是图像处理的重要环节,也是一项任重道远的工作。由于实际图像噪声的随机性和不确定性又增加了图像去噪的难度,所以本文针对一类实际工程图像序列进行去噪处理的研究。为了改善实际远程遥... 噪声的存在严重影响了图像的质量,因此图像去噪是图像处理的重要环节,也是一项任重道远的工作。由于实际图像噪声的随机性和不确定性又增加了图像去噪的难度,所以本文针对一类实际工程图像序列进行去噪处理的研究。为了改善实际远程遥控图像的质量,本文提出的一种基于Kalman滤波原理的去噪方法。首先对实际夜空图像进行噪声分析确定其噪声类型。其次,选用较为合理的NSHP(non-symmetric half plane)模型来构造图像的过程方程和观测方程,在合理假设其为高斯有色噪声的基础上改写图像模型的观测方程,合理估计出图像的过程噪声方差阵和观测噪声方差阵。最后通过卡尔曼滤波原理的预测和更新步骤对图像进行去噪处理。实验结果表明,本文所用方法有效的降低了夜空图像中的噪声影响,使有用图像信息更加清晰和突出。与传统的滤波方法相比,更好的保持了图像的细节信息和边缘特征,同时也表明了卡尔曼滤波在图像去噪处理中的优势。在后续的实验研究中本文利用小波多尺度性以及变换后良好的重构性将Kalman滤波去噪和MeanShift相结合方法在小波分解中进行去噪应用实验,取得了较好的去噪效果。 展开更多

关键词 噪声模型 NSHP模型 kalman滤波器 MEANSHIFT算法

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