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非线性系统状态突变下的非退化粒子滤波方法研究
  • ISSN号:0253-2778
  • 期刊名称:中国科学技术大学学报
  • 时间:2012.2.2
  • 页码:140-147
  • 分类:TP181[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]合肥工业大学计算机与信息学院,安徽合肥230009
  • 相关基金:国家自然科学基金(61075032); 安徽省自然科学基金(090412059)资助
  • 相关项目:雾天视频中目标跟踪的视觉计算模型与方法研究
中文摘要:

针对粒子滤波算法中的粒子退化及重采样所引起的粒子多样性减弱问题,将粒子群优化思想融合到粒子滤波的采样阶段,提出了一种改进的基于粒子群优化的粒子滤波算法.本项工作的特色主要表现在如下相互联系的两个方面:第一,在采样前,首先取上一时刻重采样前权重最大的粒子状态作为最优值,然后根据改进算法的粒子移动策略,将上一时刻重采样后的粒子移向最优值周围的高似然区域,从而能够增加粒子的多样性和有效性,有效避免了粒子的退化;第二,构造了改进算法的建议分布,并从理论的角度证明了该建议分布的可计算性.实验结果表明,从精度和时间这两个方面的综合考虑,改进算法要优于UPF等算法,对非线性系统突变具有更强的适应性.

英文摘要:

For the degeneracy and sample impoverishment caused by re-sampling in the particle filter,an improved particle filter algorithm based on particle swarm optimization was proposed by integrating the idea of particle swarm optimization into the sample stage of the particle filter.This work and its features were embodied mainly in the following two interrelated aspects: On the one hand,the algorithm selected the particle state with the maximum weight of the last moment as the optimal value before sampling,and then moved the particle re-sampled at the last moment to the high likelihood region around the optimal value according to the designed strategy,which could increase the diversity and effectiveness of the particles and avoid the degeneracy of particles effectively.On the other hand,the proposal distribution was proposed,and the computability of the new proposal distribution was proved theoretically.The simulation results show that the proposed algorithm performs better than UPF algorithm in accuracy and time,and has a strong adaptability to the mutation of nonlinear system state.

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期刊信息
  • 《中国科学技术大学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学技术大学
  • 主编:何多慧
  • 地址:安徽省合肥市金寨路96号
  • 邮编:230026
  • 邮箱:JUST@USTC.EDU.CN
  • 电话:0551-63601961 63607694
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2778
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1054/N
  • 邮发代号:26-31
  • 获奖情况:
  • 1999年,全国优秀高等学校自然科学学报及教育部优...,2001年,安徽省1999-2001年度优秀科技期刊一等奖,2002年,第三届华东地区优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8237