基于硬件實(shí)現(xiàn)的粒子濾波改進(jìn)算法研究.pdf

1、目前，在信號(hào)檢測(cè)與估計(jì)領(lǐng)域最常用的方法是卡爾曼濾波，然而卡爾曼濾波不能解決非線性非高斯問(wèn)題。1993年，N.J.Gordon提出了用粒子濾波來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)。該方法可以處理狀態(tài)模型和觀測(cè)模型均為非線性、非高斯的情況，有效克服了卡爾曼濾波的一些缺點(diǎn)，但是它也帶來(lái)一些問(wèn)題，如相對(duì)于卡爾曼濾波，算法復(fù)雜，運(yùn)算量大，需要的存儲(chǔ)空間大、實(shí)時(shí)性差。在硬件實(shí)現(xiàn)中粒子濾波算法面臨的主要問(wèn)題有：算法自身執(zhí)行速度慢，硬件存儲(chǔ)資源有限。 本課題介

2、紹了傳統(tǒng)的粒子濾波算法原理以及該算法的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的特點(diǎn)與發(fā)展，分析了粒子濾波算法特點(diǎn)，著重從復(fù)雜度、存儲(chǔ)空間、實(shí)時(shí)性方面進(jìn)行了分析研究。還分析了TI DSP硬件資源，尤其對(duì)TITMS320VC54x系列的DSP進(jìn)行了詳細(xì)地分析。 針對(duì)粒子濾波算法運(yùn)算量大，需要的存儲(chǔ)空間大、實(shí)時(shí)性差等特點(diǎn)，提出了改進(jìn)算法，將粒子濾波重要性計(jì)算中的權(quán)值歸一化部分合并到重采樣計(jì)算和輸出計(jì)算，并且改進(jìn)了硬件存儲(chǔ)方式，對(duì)粒子濾波中的