非線性系統的幾種濾波算法研究.pdf

1、隨著現代科學技術的快速發(fā)展,尤其是通信技術、信息技術和計算機技術等在眾多民用和國防領域的廣泛應用,使得現代控制系統的信號常表現出非線性、噪聲相關和非高斯等復雜特性,從而導致非線性系統的濾波算法設計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用價值。
　　由于系統噪聲的相關性和非高斯特性,使得現有眾多非線性濾波算法不能滿足該類復雜系統的應用需求,因此如何有效地設計出噪聲相關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,給出了基于噪聲相關的容積信息濾波方法。首先,考慮過程噪聲和測量噪聲相關情況下的系統,推導出可應用與該系統下的擴展信息濾波器。其次,將噪聲相關的容積卡爾曼濾波嵌入到噪聲相關擴展信息濾波器的結構框架,推導出噪聲相關系統下的容積信息濾波器。最后,以純方位角目標跟蹤系統為背景開展仿真實驗驗證。
　　(2)針對一類非線性非高斯系統,

3、提出一種基于新性能指標的濾波器設計方法。該方法是利用對稱的K-L距離作為性能指標,并引入真正度量兩個特征函數距離的概念,給出了權重函數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跟蹤系統仿真實驗驗證了新算法的有效性。
　　(3)針對一類非線性非高斯系統,建立了基于混合特征函數的多維觀測分布函數濾波器設計方法。首先,給出一維觀測下濾波器的設計方法;其次,在高維觀測條件下通過引入加權函數向量、建立新的性能指標,進而給出加