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基于粒子滤波模型的RSSI测距优化研究 被引量:11
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作者 赵珊 付敬奇 《电子测量技术》 2016年第3期122-126,共5页
基于RSSI(接收信号强度指示)的测距技术是一种低成本、低复杂度的距离测量技术,被广泛应用于基于测距的无线传感器网络定位技术中。由于室内环境存在非视距和多径传输的影响,导致测距误差较大。针对此问题,本文提出采用粒子滤波模型对R... 基于RSSI(接收信号强度指示)的测距技术是一种低成本、低复杂度的距离测量技术,被广泛应用于基于测距的无线传感器网络定位技术中。由于室内环境存在非视距和多径传输的影响,导致测距误差较大。针对此问题,本文提出采用粒子滤波模型对RSSI值进行预处理,再利用BP人工神经网络进行距离估计的方法优化RSSI测距。实验表明,通过合理的RSSI值预处理和距离估计算法,RSSI测距的精度和抗干扰能力能得到明显的提高,与传统的RSSI测距算法相比,最大测距误差由2.56m降到1.06m。 展开更多
关键词 RSSI 粒子滤波模型 BP神经网络
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基于粒子优化的多模型粒子滤波算法 被引量:21
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作者 刘先省 胡振涛 +1 位作者 金勇 杨一平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期301-306,共6页
针对模型信息引入粒子采样过程中导致用于逼近当前时刻真实状态与模型的粒子数减少问题,本文给出了一种基于粒子优化的多模型粒子滤波算法.在算法实现中,对每个粒子运行一个扩展卡尔曼滤波器,结合扩展卡尔曼滤波中预测更新机制实现最新... 针对模型信息引入粒子采样过程中导致用于逼近当前时刻真实状态与模型的粒子数减少问题,本文给出了一种基于粒子优化的多模型粒子滤波算法.在算法实现中,对每个粒子运行一个扩展卡尔曼滤波器,结合扩展卡尔曼滤波中预测更新机制实现最新量测信息的有效利用,进而提升单个采样粒子对于真实系统状态和模型逼近的有效性.理论分析和仿真结果表明:新算法在系统状态估计的精度以及模型辨识的准确性方面均明显地优于交互式多模型粒子滤波算法和多模型粒子滤波算法. 展开更多
关键词 模型粒子滤波 交互式多模型 扩展卡尔曼滤波 模型辨识
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基于多模型粒子滤波的机动多目标跟踪算法 被引量:6
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作者 胡振涛 潘泉 +2 位作者 杨峰 刘先省 赵慧波 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期136-141,共6页
针对密集杂波环境下机动多目标跟踪中系统强非线性以及运动模式切换对于滤波精度的不利影响,提出了一种基于多模型粒子滤波的机动多目标跟踪算法。新算法实现了多模型粒子滤波和广义概率数据关联算法的有机结合。通过在粒子状态采样过... 针对密集杂波环境下机动多目标跟踪中系统强非线性以及运动模式切换对于滤波精度的不利影响,提出了一种基于多模型粒子滤波的机动多目标跟踪算法。新算法实现了多模型粒子滤波和广义概率数据关联算法的有机结合。通过在粒子状态采样过程中引入模型信息改善了交互式多模型和粒子滤波结合中导致的计算量膨胀问题,并利用广义概率数据关联算法实现回波的有效确认和回波信息的充分利用。给出了应用该方法的具体步骤,最后,理论分析和仿真实验证明该算法的有效性。 展开更多
关键词 机动多目标跟踪 模型粒子滤波 交互式多模型 广义概率数据关联
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基于模糊控制交互式多模型粒子滤波的静电机动目标跟踪 被引量:1
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作者 付巍 郑宾 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期42-48,共7页
针对交互式多模型粒子滤波算法(IMMPF)的精度不高,算法更新时间长,难以满足静电机动目标跟踪要求的问题,提出了一种新的基于模糊控制的交互式多模型粒子滤波算法(FIMMPF)。该算法先利用模糊控制方法实现实时调整交互式多模型算法中的转... 针对交互式多模型粒子滤波算法(IMMPF)的精度不高,算法更新时间长,难以满足静电机动目标跟踪要求的问题,提出了一种新的基于模糊控制的交互式多模型粒子滤波算法(FIMMPF)。该算法先利用模糊控制方法实现实时调整交互式多模型算法中的转换概率矩阵,使与目标当前运动状态最接近的运动模型在混合产生这一采样时刻的初始状态向量里占有更大的比重。同时,为了提高基本粒子滤波算法的精度,减小算法更新时间,再利用中心差分扩展卡尔曼滤波算法产生基本粒子滤波的建议分布函数,实现对目标运动状态的更新。理论分析和仿真结果表明,所提出的算法能够以更高的定位精度,更小的计算量实现对静电机动目标的跟踪。 展开更多
关键词 信息处理技术 静电探测 模糊控制交互式多模型粒子滤波算法 机动目标跟踪
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基于扩展Kalman粒子滤波的汽车行驶状态和参数估计 被引量:12
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作者 包瑞新 贾敏 +1 位作者 Edoardo Sabbioni 于会龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期301-306,共6页
汽车行驶过程中的某些参数通常需要通过实验室内较为昂贵的试验设备获得,测量成本较高,而获取车辆的行驶状态和参数对于车辆行驶过程中的控制有着重要的意义。通常情况下,需要将车辆行驶状态变量和侧偏刚度等参数进行联合估计。这些参... 汽车行驶过程中的某些参数通常需要通过实验室内较为昂贵的试验设备获得,测量成本较高,而获取车辆的行驶状态和参数对于车辆行驶过程中的控制有着重要的意义。通常情况下,需要将车辆行驶状态变量和侧偏刚度等参数进行联合估计。这些参数将会被用于车辆动力学模型来分析汽车的操纵状态。本文建立了包含定常统计特性噪声的汽车动力学模型,利用龙格-库塔方法模拟模型,引入扩展Kalman滤波技术,生成粒子滤波重要性概率密度函数,对状态和参数同时进行估计,仿真结果表明,扩展Kalman粒子滤波技术改善了标准粒子滤波算法的精度,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 车辆 扩展Kalman滤波 粒子滤波动力学模型 龙格-库塔方法
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一种新的非线性模型预测UPF算法 被引量:2
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作者 高怡 高社生 冯志华 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期734-738,共5页
针对现有导航解算中将模型误差作为过程噪声,并假设为高斯白噪声来处理,可能会引起较大的估计误差,甚至导致滤波器发散的问题。文章以提高导航解算精度为目的,在吸收非线性预测滤波和粒子滤波优点的基础上,提出一种新的非线性模型预测Un... 针对现有导航解算中将模型误差作为过程噪声,并假设为高斯白噪声来处理,可能会引起较大的估计误差,甚至导致滤波器发散的问题。文章以提高导航解算精度为目的,在吸收非线性预测滤波和粒子滤波优点的基础上,提出一种新的非线性模型预测Unscented粒子滤波算法。该算法在建立系统模型时顾及了模型误差,对模型误差进行实时估计,并利用该估计值对包含模型误差的非线性、非高斯系统模型进行修正,从而提高了导航解算精度。将提出的算法应用于捷联惯性导航(SINS)/合成孔径雷达(SAR)组合导航系统进行仿真验证,并与预测滤波和Unscented粒子滤波进行比较,结果表明,提出的新算法不但滤波性能明显优于预测滤波和Unscented粒子滤波,而且能提高导航解算精度。 展开更多
关键词 模型误差 预测滤波 Unscented粒子 模型预测Unscented粒子滤波
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临近空间目标交互式多模型跟踪定位算法研究 被引量:4
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作者 曹亚杰 李君龙 秦雷 《现代防御技术》 北大核心 2016年第1期134-140,共7页
针对临近空间目标,进行了深入研究,根据临近空间目标状态方程的特点,分析了目标跟踪中常用的卡尔曼滤波和粒子滤波算法的优缺点,并将这2种滤波与交互式多模型算法相结合,提出了交互式多模型-卡尔曼滤波算法和交互式多模型-粒子滤波算法... 针对临近空间目标,进行了深入研究,根据临近空间目标状态方程的特点,分析了目标跟踪中常用的卡尔曼滤波和粒子滤波算法的优缺点,并将这2种滤波与交互式多模型算法相结合,提出了交互式多模型-卡尔曼滤波算法和交互式多模型-粒子滤波算法,并通过CV,CA和CT 3种动力学模型进行仿真分析。仿真结果表明,采用这2种算法能够满足跟踪临近空间目标的要求,具有一定的工程实用价值。 展开更多
关键词 临近空间目标 卡尔曼滤波 粒子滤波 交互式多模型 目标机动模型 交互式多模型-粒子滤波算法
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多传感器优化部署下的机动目标协同跟踪算法 被引量:8
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作者 刘钦 刘峥 +1 位作者 刘韵佛 谢荣 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期304-309,共6页
针对资源有限的传感器网络中目标动态跟踪问题,提出了一种能够自适应选择跟踪传感器的机动目标协同跟踪算法。首先,采用粒子群优化算法优化传感器网络能耗与有效覆盖率,进行传感器位置部署;然后,以最大化候选传感器的Rényi信息增... 针对资源有限的传感器网络中目标动态跟踪问题,提出了一种能够自适应选择跟踪传感器的机动目标协同跟踪算法。首先,采用粒子群优化算法优化传感器网络能耗与有效覆盖率,进行传感器位置部署;然后,以最大化候选传感器的Rényi信息增量与最小化传感器间信息传递能耗为适应度函数,采用二进制粒子群优化算法自适应选择最佳跟踪传感器组;最后,利用交互多模型粒子滤波对机动目标位置进行估计并进行分布式融合。仿真结果表明,与现有方法相比,该方法可在非高斯非线性环境下自适应选择最优跟踪传感器,显著提高目标跟踪精度,降低网络能耗。 展开更多
关键词 传感器网络 协同跟踪 信息论 粒子群优化 交互多模型粒子滤波
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基于MRPs/NPUPF的地磁/加速度计测量的姿态估计新方法 被引量:2
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作者 郭庆 魏瑞轩 +1 位作者 许洁 胡明朗 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期336-342,共7页
针对现有基于地磁/加速度计的姿态估计算法存在状态误差协方差阵的奇异值和需要准确已知当地地磁矢量的问题,提出了一种新的姿态估计基本方法。该方法采用修正罗德里格参数(MRPs)表示系统动态,消除了采用四元数法导致的状态误差协方差... 针对现有基于地磁/加速度计的姿态估计算法存在状态误差协方差阵的奇异值和需要准确已知当地地磁矢量的问题,提出了一种新的姿态估计基本方法。该方法采用修正罗德里格参数(MRPs)表示系统动态,消除了采用四元数法导致的状态误差协方差阵的奇异值问题;根据地磁场缓变的特性,将地磁矢量作为平稳过程加入到状态变量中,使得姿态估计不再需要准确已知当地地磁矢量。针对大初始误差和有色噪声对基本方法的影响,通过引入模型误差预测(NPF)和无迹粒子滤波(UPF)方法对其进行改进,提出了基于模型预测无迹粒子滤波(NP-UPF)的地磁/加速度计的姿态估计新方法。仿真结果表明,NPUPF方法可在大初始误差和非高斯条件下实现高精度的姿态估计,提高了基于地磁/加速度计的姿态估计方法的可靠性和实用性。 展开更多
关键词 姿态估计 修正罗德里格参数 地磁 模型误差预测 无迹粒子滤波 模型预测无迹粒子滤波
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一种基于IMM-PF的MMW/TV复合制导UCAV火力解算融合跟踪算法
10
作者 曹林平 翁兴伟 +1 位作者 傅裕松 程华 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期1-3,8,共4页
针对目标融合跟踪算法在解算时,假定测量噪声为高斯白噪声与实际测量为"闪烁噪声"不相符的情况,提出一种交互式多模型粒子滤波的毫米波/电视复合制导无人攻击机火力解算融合跟踪算法,该算法适用于非线性、非高斯条件下、多传... 针对目标融合跟踪算法在解算时,假定测量噪声为高斯白噪声与实际测量为"闪烁噪声"不相符的情况,提出一种交互式多模型粒子滤波的毫米波/电视复合制导无人攻击机火力解算融合跟踪算法,该算法适用于非线性、非高斯条件下、多传感器信息融合跟踪;可在有干扰的情况下,通过模型转换,实现模型的匹配,有效跟踪机动目标。通过数字仿真,验证了该算法具有较强的目标机动自适应能力,对提高MMW/TV复合制导UCAV的攻击效果有重要意义。 展开更多
关键词 多传感器 目标融合跟踪算法 交互式多模型粒子滤波 毫米波/电视复合制导 无人攻击机 火力解算 数字仿真
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一种基于MMPF-TBD的机动弱目标检测方法 被引量:4
11
作者 黄大羽 薛安克 郭云飞 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期29-34,共6页
针对低信噪比条件下机动目标实时检测与跟踪问题,提出一种改进的基于多模型粒子滤波的检测前跟踪(MMPF-TBD)方法。通过滑窗平均法判断粒子集是否受上一时刻目标估计结果的影响,当判断值超过设定阈值时,则根据上一时刻的目标检测概率与... 针对低信噪比条件下机动目标实时检测与跟踪问题,提出一种改进的基于多模型粒子滤波的检测前跟踪(MMPF-TBD)方法。通过滑窗平均法判断粒子集是否受上一时刻目标估计结果的影响,当判断值超过设定阈值时,则根据上一时刻的目标检测概率与状态估计分布添加新粒子集,再用扩展后的粒子集对目标进行检测与估计。与现有方法的仿真比较表明,本文所提的改进方法能够有效地解决粒子退化问题,并在满足系统实时性的前提下,提高了对于机动微弱目标的检测概率和跟踪精度。 展开更多
关键词 检测前跟踪 模型粒子滤波 粒子退化 滑窗平均法
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Maneuvering target track-before-detect via multiple-model Bernoulli particle filter
12
作者 占荣辉 刘盛启 +1 位作者 胡杰民 张军 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第10期3935-3945,共11页
Target tracking using non-threshold raw data with low signal-to-noise ratio is a very difficult task, and the model uncertainty introduced by target's maneuver makes it even more challenging. In this work, a multi... Target tracking using non-threshold raw data with low signal-to-noise ratio is a very difficult task, and the model uncertainty introduced by target's maneuver makes it even more challenging. In this work, a multiple-model based method was proposed to tackle such issues. The method was developed in the framework of Bernoulli filter by integrating the model probability parameter and implemented via sequential Monte Carlo(particle) technique. Target detection was accomplished through the estimation of target's existence probability, and the estimate of target state was obtained by combining the outputs of modeldependent filtering. The simulation results show that the proposed method performs better than the TBD method implemented by the conventional multiple-model particle filter. 展开更多
关键词 Bernoulli filter multiple model target maneuver track-before-detect(TBD) sequential Monte Carlo(SMC) technique
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