高斯-厄米特粒子滤波器 被引量：77

1

作者 袁泽剑 郑南宁 贾新春 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期970-973,共4页

针对非线性、非高斯系统状态的在线估计问题 ,本文提出一种新的基于序贯重要性抽样的粒子滤波算法 .在滤波算法中 ,我们用一簇高斯 厄米特滤波器 (GHF)来产生重要性概率密度函数 .此概率密度在系统状态的转移概率的基础上融入最新的观... 针对非线性、非高斯系统状态的在线估计问题 ,本文提出一种新的基于序贯重要性抽样的粒子滤波算法 .在滤波算法中 ,我们用一簇高斯 厄米特滤波器 (GHF)来产生重要性概率密度函数 .此概率密度在系统状态的转移概率的基础上融入最新的观测数据 ,因此更接近于系统状态的后验概率 .理论分析与实验结果表明 :在观测模型具有高精度的场合或似然函数位于系统状态转移概率的尾部时 ,用GHF产生重要性概率密度函数的粒子滤波即高斯 厄米特粒子滤波 (GHPF)的性能要明显地优于标准的粒子滤波、扩展的卡尔曼滤波、GHF . 展开更多

关键词 状态估计 粒子滤波器 高斯-厄米特滤波 序贯重要性抽样 重要性概率密度函数

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闪烁噪声环境下机动目标跟踪的改进的高斯-厄米特粒子滤波 被引量：5

2

作者 崔彦凯 梁晓庚 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2013年第9期187-190,共4页

针对闪烁噪声环境下机动目标跟踪的非线性、非高斯问题,提出了一种改进的高斯-厄米特粒子滤波算法。和传统的高斯-厄米特粒子滤波算法相比,在生成粒子集时,改进的高斯-厄米特粒子滤波算法采用高斯-厄米特滤波对当前时刻的各个粒子进行估... 针对闪烁噪声环境下机动目标跟踪的非线性、非高斯问题,提出了一种改进的高斯-厄米特粒子滤波算法。和传统的高斯-厄米特粒子滤波算法相比,在生成粒子集时,改进的高斯-厄米特粒子滤波算法采用高斯-厄米特滤波对当前时刻的各个粒子进行估计,将得到的估计值和协方差直接作为粒子滤波算法的粒子集及相应的协方差。仿真结果表明,改进的高斯-厄米特粒子滤波算法对闪烁噪声环境下的机动目标能够进行有效的跟踪,提高了跟踪精度。 展开更多

关键词 高斯-厄米特滤波 粒子滤波 闪烁噪声 目标跟踪

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机动目标跟踪的高斯-厄米特粒子滤波算法 被引量：3

3

作者 朱志宇 姜长生 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期1596-1599,共4页

闪烁噪声环境下的机动目标跟踪实质上是一个非线性非高斯系统滤波问题,为了提高跟踪精度,应用高斯-厄米特滤波方法来产生粒子滤波器(PF)的重要密度函数,解决了PF算法的粒子退化问题,并给出了基于高斯-厄米特粒子滤波器(GHPF)的闪烁噪声... 闪烁噪声环境下的机动目标跟踪实质上是一个非线性非高斯系统滤波问题,为了提高跟踪精度,应用高斯-厄米特滤波方法来产生粒子滤波器(PF)的重要密度函数,解决了PF算法的粒子退化问题,并给出了基于高斯-厄米特粒子滤波器(GHPF)的闪烁噪声机动目标跟踪算法。仿真结果表明,各种PF算法对闪烁噪声机动目标的跟踪精度远远好于卡尔曼滤波方法;同时GHPF不仅提高了估计精度,而且减少了粒子数目,降低了算法的复杂度,因此其综合性能要好于其他PF算法,具有较高的跟踪精度和较好的实时性。 展开更多

关键词 滤波器 机动目标跟踪 高斯-厄米特滤波 非线性系统 噪声

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基于自适应高斯-厄米特滤波的锂电SOC估算研究 被引量：1

4

作者 张凤博 孙桓五 杨淇 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第11期147-150,共4页

对锂电池荷电状态(state of charge,SOC)进行准确地估算十分重要。由于SOC呈非线性特征,并且受多种因素的动态影响,准确估计困难。本文利用高斯-厄米特滤波(Gauss-Hermite filter,GHF)的思想,结合Thevenin等效电路模型,提出一种自适应高... 对锂电池荷电状态(state of charge,SOC)进行准确地估算十分重要。由于SOC呈非线性特征,并且受多种因素的动态影响,准确估计困难。本文利用高斯-厄米特滤波(Gauss-Hermite filter,GHF)的思想,结合Thevenin等效电路模型,提出一种自适应高斯-厄米特滤波(adaptive Gauss-Hermite filter,AGHF)算法对SOC实时估计更新。利用MATLAB/Simulink建立仿真模型,并与扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)算法及传统的高斯-厄米特滤波算法相比较。通过分析对比可以发现该算法的估算精度较高,可以有效地控制滤波发散。 展开更多

关键词 锂电池 荷电状态(SOC) 等效电路模型 自适应高斯-厄米特滤波(AGHF)

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厄米-余弦-高斯光束的传输特性 被引量：5

5

作者 王喜庆 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期551-554,共4页

　从广义惠更斯 菲涅耳衍射积分出发对厄米 余弦 高斯光束的传输特性作了研究,给出了厄米 余弦 高斯光束通过近轴ABCD光学系统的解析传输公式,以厄米 余弦 高斯光束通过自由空间和薄透镜系统为例做了数值计算和分析,结果表明厄米 余弦 ... 　从广义惠更斯 菲涅耳衍射积分出发对厄米 余弦 高斯光束的传输特性作了研究,给出了厄米 余弦 高斯光束通过近轴ABCD光学系统的解析传输公式,以厄米 余弦 高斯光束通过自由空间和薄透镜系统为例做了数值计算和分析,结果表明厄米 余弦 高斯光束在自由空间传输时不能保持其形状不变。厄米 双曲余弦 高斯光束、余弦 高斯光束、厄米 高斯光束的传输公式可作为厄米 余弦 高斯光束的特例得出。 展开更多

关键词 厄米-余弦-高斯光束 传输特性 广义惠更斯--菲涅耳衍射积分 近轴ABCD光学系统 数值计算 传输公式

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像散厄米-高斯光束的对称化和相关问题的研究 被引量：1

6

作者 吴平 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期546-550,共5页

从比较两种对称化光学系统出发 ,使用三柱透镜对称化光学系统对像散厄米 -高斯光束作了详细分析 ,研究表明 :对称化光学系统的作用是将像散光束变换为对称化实宗量光束 ;并消去 x- y耦合项。这样 ,当光束继续在自由空间传输时 ,能保持... 从比较两种对称化光学系统出发 ,使用三柱透镜对称化光学系统对像散厄米 -高斯光束作了详细分析 ,研究表明 :对称化光学系统的作用是将像散光束变换为对称化实宗量光束 ;并消去 x- y耦合项。这样 ,当光束继续在自由空间传输时 ,能保持其形状不变。然而 ,有 x- y耦合项的对称化复光束却不具有这种传输不变性。 展开更多

关键词 对称化光学系统 像散厄米-高斯光束 广义惠更斯-菲涅尔衍射积分 对称化过程 激光

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偏心厄米-高斯光束通过失调一阶光学系统的传输特性

7

作者 丁桂林 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期533-536,共4页

使用广义惠更斯—菲涅尔衍射积分 ,增广矩阵和 Wigner分布函数方法 ,研究了偏心厄米-高斯光束通过失调非对称一阶光学系统的传输特性 ,证明了偏心厄米 -高斯光束通过一阶光学系统时保持其封闭性 ,光束的二阶矩矩阵按通常的规律变换 ,一... 使用广义惠更斯—菲涅尔衍射积分 ,增广矩阵和 Wigner分布函数方法 ,研究了偏心厄米-高斯光束通过失调非对称一阶光学系统的传输特性 ,证明了偏心厄米 -高斯光束通过一阶光学系统时保持其封闭性 ,光束的二阶矩矩阵按通常的规律变换 ,一阶矩矩阵遵循几何光线的变换规律 。 展开更多

关键词 偏心厄米-高斯光束 失调非对称光学系统 封闭性 一阶矩 二阶矩 传输特性 激光技术 光束传输因子 广义惠更斯-菲涅尔衍射积分

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采用平方根高斯核积分滤波的目标跟踪算法 被引量：2

8

作者 汪家宝 陈树新 +2 位作者 吴昊 何仁珂 徐涵 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期157-164,共8页

为进一步提高目标跟踪精度,提出了一种新的平方根高斯核积分滤波算法(SGKQF)。选取比例因子重构高斯-厄米特积分点,利用高斯核构造的线性方程组计算相应权重,从而建立单变量高斯核积分规则;采用张量积方法将其扩展到多变量积分规则,以... 为进一步提高目标跟踪精度,提出了一种新的平方根高斯核积分滤波算法(SGKQF)。选取比例因子重构高斯-厄米特积分点,利用高斯核构造的线性方程组计算相应权重,从而建立单变量高斯核积分规则;采用张量积方法将其扩展到多变量积分规则,以实现对多维积分的数值近似;将其引入非线性高斯递推滤波框架中,为增强算法的稳定性,在滤波过程中使用协方差的平方根形式,得到SGKQF算法。将所提算法应用于纯方位目标跟踪系统中,仿真结果表明,在选取合适高斯核带宽的条件下,相对于传统GHQF算法,SGKQF对目标位置和速度估计的精度分别提高了8.7%和11.8%,可获得更高的滤波估计精度。 展开更多

关键词 非线性系统 目标跟踪 高斯-厄米特积分规则 高斯核积分

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矢量非傍轴厄米余弦高斯光束 被引量：1

9

作者 唐斌 蒋美萍 +1 位作者 江兴方 金铱 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期528-533,共6页

引入了矢量非傍轴厄米余弦高斯(HCosG)光束的概念,从矢量瑞利-索末菲衍射积分公式出发,得出了矢量非傍轴HCosG光束在自由空间的解析传输公式,并将非傍轴HCosG光束在自由空间衍射时轴上、近场、远场以及在傍轴条件下的传输作为特例给出... 引入了矢量非傍轴厄米余弦高斯(HCosG)光束的概念,从矢量瑞利-索末菲衍射积分公式出发,得出了矢量非傍轴HCosG光束在自由空间的解析传输公式,并将非傍轴HCosG光束在自由空间衍射时轴上、近场、远场以及在傍轴条件下的传输作为特例给出。数值计算和分析表明,对于矢量非傍轴HCosG光束,参数和偏心参数均对光束的非傍轴特性有重要影响。此外,其轴上光强分布与光束的阶数及其奇偶性有关。 展开更多

关键词 物理光学 矢量非傍轴厄米余弦高斯光束 瑞利-索末菲衍射积分 参数 偏心参数

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分维自适应稀疏网格积分非线性滤波器 被引量：6

10

作者 徐嵩 孙秀霞 +2 位作者 刘树光 刘希 蔡鸣 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1249-1264,共16页

针对含加性高斯噪声的非线性离散系统,提出了可分别根据各维状态及量测方程的非线性函数特性来确定采样点及其权重的积分滤波器.设计了基于嵌入式高斯采样积分和稀疏网格法则的自适应多变量采样积分方法,可在匹配函数高阶泰勒展开项时,... 针对含加性高斯噪声的非线性离散系统,提出了可分别根据各维状态及量测方程的非线性函数特性来确定采样点及其权重的积分滤波器.设计了基于嵌入式高斯采样积分和稀疏网格法则的自适应多变量采样积分方法,可在匹配函数高阶泰勒展开项时,利用低阶采样点,提出了高效的数据结构和遍历算法,便于采用该积分方法分别估计系统状态/量测的预测均值和协方差矩阵.该滤波器既能根据各维非线性函数的特性确定采样点,又实现了对采样值和权重的完全复用,保证了算法效率.理论分析和仿真表明,该滤波算法中自适应调整的运算量小于计算非线性函数采样值.该滤波器与无迹卡尔曼滤波相比,提高了滤波精度,与固定形式的稀疏网格滤波器相比,提高了采样效率,且该方法为两者的广义形式.仿真实验也验证了状态估计的精确性和函数采样的高效性. 展开更多

关键词 高斯滤波 稀疏网格 自适应采样 高斯-厄米特积分 快速遍历

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稀疏网格平方根求积分非线性滤波器 被引量：7

11

作者 伍宗伟 姚敏立 +2 位作者 马红光 贾维敏 田方浩 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1298-1303,共6页

针对具有加性噪声的非线性高斯动态系统的状态估计问题,本文提出一种新的基于稀疏网格法的平方根求积分滤波器(SSRQF),该滤波器通过稀疏网格取点来近似计算多维积分并进行平方根滤波.与常规QF的积分点数随着维数呈指数增长相比,该方法... 针对具有加性噪声的非线性高斯动态系统的状态估计问题,本文提出一种新的基于稀疏网格法的平方根求积分滤波器(SSRQF),该滤波器通过稀疏网格取点来近似计算多维积分并进行平方根滤波.与常规QF的积分点数随着维数呈指数增长相比,该方法的积分点数随着维数呈多项式增长,减少了计算量;理论分析表明,无味卡尔曼滤波器(UKF)只是稀疏网格求积分滤波器(SQF)的一个特例,因此SSRQF在精度和取点上比UKF更为灵活.仿真实验表明,SSRQF的滤波精度均高于UKF和扩展卡尔曼滤波器(EKF),是一种效率较高的高精度非线性滤波算法. 展开更多

关键词 非线性滤波器 稀疏网格 高斯-厄米特积分 求积分滤波器 无味卡尔曼滤波器

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平方根求积分卡尔曼滤波器 被引量：20

12

作者 巫春玲 韩崇昭 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期987-992,共6页

针对具有加性噪声的非线性高斯动态系统的状态估计问题,本文提出一种近似递归的高斯滤波器:平方根求积分卡尔曼滤波器(SRQKF).该滤波器是在求积分卡尔曼滤波器(QKF)基础上的平方根实现形式,使用统计线性回归的方法,通过一套参数化高斯... 针对具有加性噪声的非线性高斯动态系统的状态估计问题,本文提出一种近似递归的高斯滤波器:平方根求积分卡尔曼滤波器(SRQKF).该滤波器是在求积分卡尔曼滤波器(QKF)基础上的平方根实现形式,使用统计线性回归的方法,通过一套参数化高斯密度的高斯-厄米特积分点来线性化非线性函数的;滤波器采用平方根的实现方法,不仅增强了数值的鲁棒性,确保了状态协方差矩阵的半正定性,而且在一定程度上提高了滤波精度.仿真实验表明,SRQKF的滤波精度比QKF提高约12%,且均高于无味滤波器(UF)和扩展卡尔曼滤波器(EKF),但这二者的计算复杂度均比UF和EKF大.对滤波精度要求比较高的非线性场合,新滤波器是一种很有效的非线性滤波算法. 展开更多

关键词 高斯-厄米特积分点 统计线性回归 无味滤波器 求积分卡尔曼滤波器

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自适应非线性GM-PHD滤波及在无源跟踪中的应用

13

作者 危璋 冯新喜 +1 位作者 刘钊 刘欣 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期3076-3083,共8页

首先针对无源传感器目标跟踪中的非线性问题,将高斯-厄米特求积分规则运用于高斯混合概率假设密度滤波,提出一种求积分卡尔曼概率假设密度滤波。其次,针对未知时变过程噪声,将基于极大后验估计原理的噪声估计器运用到概率假设密度滤波中... 首先针对无源传感器目标跟踪中的非线性问题,将高斯-厄米特求积分规则运用于高斯混合概率假设密度滤波,提出一种求积分卡尔曼概率假设密度滤波。其次,针对未知时变过程噪声,将基于极大后验估计原理的噪声估计器运用到概率假设密度滤波中,同时依据目标状态一步预测与状态滤波结果之间的残差,提出一种对滤波发散情况判断和抑制的算法。最后通过无源传感器双站跟踪仿真表明:相较于已有的非线性高斯混合概率假设密度滤波,所提算法有更高的精度,并且在未知时变噪声环境中具有较好跟踪效果。 展开更多

关键词 高斯混合概率假设密度滤波 无源跟踪 高斯-厄米特求积分 噪声估计 滤波发散抑制

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基于强跟踪GHF的里程计辅助SINS动基座对准研究 被引量：2

14

作者 武萌 汤霞清 黄湘远 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2017年第5期784-789,共6页

为提高车载捷联惯导系统动基座初始对准精度,提出了一种强跟踪降维高斯-厄米特非线性动基座初始对准算法。里程计辅助捷联惯导粗对准后水平姿态误差角为小角度,里程计辅助捷联惯导动基座对准模型简化为大方位失准角非线性模型,采用降维... 为提高车载捷联惯导系统动基座初始对准精度,提出了一种强跟踪降维高斯-厄米特非线性动基座初始对准算法。里程计辅助捷联惯导粗对准后水平姿态误差角为小角度,里程计辅助捷联惯导动基座对准模型简化为大方位失准角非线性模型,采用降维高斯-厄米特滤波(GHF),以少数非线性状态积分点估计整个系统状态,减少计算量,应用强跟踪滤波,提高系统对突变的滤波状态的跟踪能力。实验表明,应用强跟踪降维高斯-厄米特滤波提高了动基座初始对准精度,减少了计算量,提高了滤波的稳定性。 展开更多

关键词 捷联惯导 大失准角 动基座初始对准 高斯-厄米特非线性滤波 强跟踪

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多址干扰抑制混沌超宽带脉冲设计 被引量：1

15

作者 马英杰 魏占祯 杨建喜 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2013年第5期257-259,共3页

针对超宽带多址干扰问题,采用高斯7阶导脉冲作为UWB原始脉冲,使用厄米特矩阵特征向量分解算法设计UWB正交脉冲序列,采用Logistic混沌序列作为跳时码进行混沌跳时-脉位调制,生成混沌超宽带脉冲,从而达到抑制多址干扰的目的。最后,分析CTH... 针对超宽带多址干扰问题,采用高斯7阶导脉冲作为UWB原始脉冲,使用厄米特矩阵特征向量分解算法设计UWB正交脉冲序列,采用Logistic混沌序列作为跳时码进行混沌跳时-脉位调制,生成混沌超宽带脉冲,从而达到抑制多址干扰的目的。最后,分析CTH-PPM UWB系统的抗多址干扰性能。仿真结果表明CTH-PPM UWB系统抗多址干扰性能明显优于TH-PPM UWB系统,具有更强的抗多址干扰能力。 展开更多

关键词 超宽带 多址干扰抑制 高斯7阶导脉冲 厄米特矩阵 LOGISTIC混沌序列 混沌跳时-脉位调制

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宏最大比合并系统的中断性能分析与仿真

16

作者 王晓东 卜智勇 王文 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2279-2282,共4页

利用矩生成函数和高斯-厄米特积分推导出Nakagami-Lognormal信道环境下宏最大比合并系统输出信噪比概率密度函数的闭式表示,并由此分析了系统的中断概率。仿真结果验证了表达式的正确性。分析表明在分布式接入系统中影响系统中断性能的... 利用矩生成函数和高斯-厄米特积分推导出Nakagami-Lognormal信道环境下宏最大比合并系统输出信噪比概率密度函数的闭式表示,并由此分析了系统的中断概率。仿真结果验证了表达式的正确性。分析表明在分布式接入系统中影响系统中断性能的主要因素是阴影衰落;对于分集支路的不均衡情况,阴影和小尺度衰落的不均衡对性能影响较小,而区域均值的不均衡对中断性能有显著的影响。 展开更多

关键词 复合衰落 最大比合并 中断概率 矩生成函数 高斯-厄米特积分

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基于统计线性回归的粒子滤波方法

17

作者 郭文艳 韩崇昭 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期1905-1908,共4页

针对非线性、非高斯系统的状态估计问题,该文提出了一种基于统计线性回归的粒子滤波算法。在该算法中,首先对非线性函数基于统计线性回归展开,并利用高斯积分估计回归系数,依此产生重要性密度函数。该密度函数融入了最新的观测信息,扩... 针对非线性、非高斯系统的状态估计问题,该文提出了一种基于统计线性回归的粒子滤波算法。在该算法中,首先对非线性函数基于统计线性回归展开,并利用高斯积分估计回归系数,依此产生重要性密度函数。该密度函数融入了最新的观测信息,扩大了与系统真实后验密度的重叠区域。理论分析和实验结果表明,该算法具有较高的估计精度,与一般的粒子滤波算法相比,有较好的稳定性和较低的计算量。 展开更多

关键词 粒子滤波 状态估计 统计线性回归 高斯-厄米特积分 重要性密度函数

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强脉冲激光场产生的局部时空弯曲及其效应

18

作者 杨彦欣 邱锡钧 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2002年第6期518-522,525,共6页

该文运用广义相对论中的线性化爱因斯坦方程等对最基本且最常用的激光模式:厄米特-高斯(0,0)模线偏振强脉冲激光所产生的局部时空弯曲进行了研究,算出了有关的物理量.在计算过程中,我们作了某些合理的近似,并且在此基础上,我们分析了一... 该文运用广义相对论中的线性化爱因斯坦方程等对最基本且最常用的激光模式:厄米特-高斯(0,0)模线偏振强脉冲激光所产生的局部时空弯曲进行了研究,算出了有关的物理量.在计算过程中,我们作了某些合理的近似,并且在此基础上,我们分析了一束探测光脉冲在这样的强激光场中的偏转效应. 展开更多

关键词 厄米特-高斯线偏振强脉冲激光场 时空弯曲 线性化爱因斯坦方程

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基于SGHKF的SINS大方位失准角对准技术 被引量：1

19

作者 李映红 赵智姝 魏东 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期11-16,共6页

为了提高捷联惯性导航系统(SINS)非线性对准的精度,缩短对准时间,降低非线性滤波器的计算量,针对SINS大失准角对准模型的特殊性,提出将简化的稀疏高斯厄米特滤波器(SGHKF)应用于SINS的非线性对准。SGHKF采用一组稀疏点求多维高斯厄米特... 为了提高捷联惯性导航系统(SINS)非线性对准的精度,缩短对准时间,降低非线性滤波器的计算量,针对SINS大失准角对准模型的特殊性,提出将简化的稀疏高斯厄米特滤波器(SGHKF)应用于SINS的非线性对准。SGHKF采用一组稀疏点求多维高斯厄米特积分。相比传统基于张量积的高斯厄米特滤波器(GHKF)、SGHKF不仅保留了GHKF精度高、精度等级容易调节等优点,而且将高斯积分点个数减小到常规无迹卡尔曼滤波器(UKF)sigma点个数,避免了维数灾难问题。理论分析和实验结果表明,基于SGHKF的大失准角初始对准精度和速度明显优于扩展卡尔曼滤波器(EKF),略微优于UKF,计算量明显小于GHKF。 展开更多

关键词 捷联惯导系统 非线性对准 稀疏高斯厄米特积分 高斯厄米特滤波

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