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带有色量测噪声的非线性系统Unscented卡尔曼滤波器
  • ISSN号:0254-4156
  • 期刊名称:自动化学报
  • 时间:2012.6.6
  • 页码:986-998
  • 分类:TN713[电子电信—电路与系统]
  • 作者机构:[1]西北工业大学自动化学院控制与信息研究所,西安710072, [2]中国航天科技集团公司第九研究院第十六研究所,西安710100
  • 相关基金:国家自然科学基金(61135001,61075029,61074179,61074155);中国博士后科学基金(20110491692)资助
  • 相关项目:视觉导航的多特征适配区分度研究
中文摘要:

传统Unscented卡尔曼滤波器(Unscented Kalman filter,UKF)要求噪声必须为高斯白噪声,无法解决带有色噪声的非线性系统滤波问题.为此,本文提出了一种带有色量测噪声的UKF滤波新算法.首先,基于量测信息增广和最小方差估计,推导出一类带有色量测噪声的非线性离散系统状态的最优滤波框架,接着采用Unscented变换(Unscented transformation,UT)来计算最优框架中的非线性状态后验均值和协方差,进而得到有色量测噪声下UKF滤波递推公式.所设计的UKF新方法能有效地解决传统UKF在量测噪声有色情况下非线性滤波失效的问题,数值仿真实例验证了其可行性和有效性.

英文摘要:

Traditional unscented Kalman filter(UKF) calls for that noise should be Gaussian white one,and can not solve nonlinear filtering problem with colored noise.For this reason,a new UKF filtering algorithm with colored measurement noise is proposed.Firstly,optimal filtering framework for a class of nonlinear discrete-time systems with colored measurement noise is derived on the basis of augmented measurement information and minimum mean square error estimation.Secondly,filtering recursive formula of UKF with colored noise is proposed through applying unscented transformation(UT) to calculation the posterior mean and covariance of the nonlinear state in this optimal framework.The proposed UKF can effectively deal with the issue that traditional UKF is failure under the condition that measurement noise is colored.A numerical simulation example also shows its feasibility and effectiveness.

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期刊信息
  • 《自动化学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院自动化研究所
  • 主编:王飞跃
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:aas@ia.ac.cn
  • 电话:010-64019820
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4156
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2109/TP
  • 邮发代号:2-180
  • 获奖情况:
  • 1997年获全国优秀期刊奖,1985、1990、1996、2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,2002年获国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 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,美国工程索引,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:27550