非線性系統(tǒng)的幾種濾波算法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,尤其是通信技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等在眾多民用和國防領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,使得現(xiàn)代控制系統(tǒng)的信號常表現(xiàn)出非線性、噪聲相關(guān)和非高斯等復(fù)雜特性,從而導(dǎo)致非線性系統(tǒng)的濾波算法設(shè)計(jì)不僅面臨諸多新的問題和挑戰(zhàn),而且又具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　由于系統(tǒng)噪聲的相關(guān)性和非高斯特性,使得現(xiàn)有眾多非線性濾波算法不能滿足該類復(fù)雜系統(tǒng)的應(yīng)用需求,因此如何有效地設(shè)計(jì)出噪聲相關(guān)和非高斯情況下的非線性濾波已成為提高非線性濾波方

2、法應(yīng)用能力的有效途徑之一。針對上述問題,本文有針對性的開展如下研究工作:
　　(1)針對非線性高斯系統(tǒng),給出了基于噪聲相關(guān)的容積信息濾波方法。首先,考慮過程噪聲和測量噪聲相關(guān)情況下的系統(tǒng),推導(dǎo)出可應(yīng)用與該系統(tǒng)下的擴(kuò)展信息濾波器。其次,將噪聲相關(guān)的容積卡爾曼濾波嵌入到噪聲相關(guān)擴(kuò)展信息濾波器的結(jié)構(gòu)框架,推導(dǎo)出噪聲相關(guān)系統(tǒng)下的容積信息濾波器。最后,以純方位角目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)為背景開展仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　(2)針對一類非線性非高斯系統(tǒng),

3、提出一種基于新性能指標(biāo)的濾波器設(shè)計(jì)方法。該方法是利用對稱的K-L距離作為性能指標(biāo),并引入真正度量兩個(gè)特征函數(shù)距離的概念,給出了權(quán)重函數(shù)的選取范圍及濾波器增益矩陣的求解過程。通過非線性非高斯目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了新算法的有效性。
　　(3)針對一類非線性非高斯系統(tǒng),建立了基于混合特征函數(shù)的多維觀測分布函數(shù)濾波器設(shè)計(jì)方法。首先,給出一維觀測下濾波器的設(shè)計(jì)方法;其次,在高維觀測條件下通過引入加權(quán)函數(shù)向量、建立新的性能指標(biāo),進(jìn)而給出加