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《粒子滤波原理及应用》简介
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作者:
House
时间:
2020-4-15 10:29
标题:
《粒子滤波原理及应用》简介
' n3 v+ l! p8 x
《粒子滤波原理及应用》简介
9 }4 ?; O" _9 E: w- I e# \! g m
本书主要介绍粒子滤波的基本原理及其在非线性系统中的应用。为方便读者快速掌握粒子滤波的精髓,本书采用原理介绍+实例应用+MATLAB 程序仿真+中文注释相结合的方式,向读者介绍滤波的原理和实现过程。本书共 9 章,第 1 章绪论,介绍粒子滤波的发展状况;第2章简略地介绍MATLAB算法仿真编程基础,便于零基础的读者学习后续章节介绍的原理;第 3 章介绍与粒子滤波相关的概率论基础;第 4 章介绍蒙特卡洛的基本原理;第 5 章介绍粒子滤波的基本原理;第 6 章介绍粒子滤波的改进算法,主要是 EPF 算法和 UPF 算法。第 7章和第 8 章为粒子滤波在目标跟踪、电池参数估计中的应用;第 9 章为 Simulink 环境下粒子滤波器的设计。
7 \/ W' r' y+ t5 K1 L
4 Z) G/ |. u' J# X) s2 g" Y
* u( X& j# _8 B% e9 t3 }
推荐一本数字信号处理的书,关于Kalman滤波的MATLAB仿真。目录如下,
& P' A# I" i% Z8 ~% D- h
第1章 绪论 1
- {, C/ F- w& s* J' y
1.1 粒子滤波的发展历史 1
) x. E3 ~) v( L$ H2 G
1.2 粒子滤波的现状及趋势 2
' w& j( Q* c! S. }5 A
1.3 粒子滤波的特点 2
9 Z! H. }! l* ^, C9 U5 x
1.4 粒子滤波的应用领域 3
( _! N7 q# Q6 V
1.5 小结 7
+ w3 N5 K$ J. P, B- i, X
1.6 参考文献 7
0 M2 r, X/ i1 D/ s* j8 {2 y
第2章 编程基础 11
0 p: ^+ z( }$ ^5 ~. {0 u
2.1 MATLAB简介 11
4 q) l$ J& ` B' g9 Z$ E
2.1.1 MATLAB发展历史 11
; t8 {+ B5 Q5 H8 J4 y. Z
2.1.2 MATLAB 7.10的系统简介 12
& o: N6 t: g2 u! Z9 N$ h
2.1.3 M-File编辑器的使用 14
6 L, f3 ?1 V$ p) A
2.2 数据类型和数组 15
9 F/ A$ {1 M: r) i) d* e
2.2.1 数据类型概述 16
% @7 |8 E, f; M6 x/ \) k7 W
2.2.2 数组的创建 17
( Z/ M' x: |( s
2.2.3 数组的属性 18
h4 g4 j$ I* D3 q1 @. e& m
2.2.4 数组的操作 19
* g) a5 C; y( w- n/ i- T& d
2.2.5 结构体和元胞数组 22
# W6 D' {7 G% |
2.3 程序设计 23
" c9 X+ S; e7 c! c
2.3.1 条件语句 24
9 U C& O7 K; c) N7 g; R& l! U
2.3.2 循环语句 25
7 O6 y& B; v% U
2.3.3 函数 26
! u5 z- A& a+ |+ s" d* U/ s0 |2 O
2.3.4 画图 28
4 Z9 [0 }! o1 }; G0 r9 i
2.4 常用的数学函数 30
( c3 R, k8 q( ~: X6 Z
2.5 编程基础实践 33
; {, F" l+ J7 `& i+ L" |
2.6 小结 34
. J8 j5 x! k4 }) O4 M" C( q
第3章 概率论与数理统计基础 35
9 V* l% y6 V& K2 L0 T! }
3.1 基本概念 35
+ y! m) S% ^2 u4 c/ y
3.1.1 随机现象 35
9 w! W8 U2 Z/ b* S
3.1.2 随机试验 35
; Y$ {: o5 V5 F+ r* Z: _ s( Z5 _
3.1.3 样本空间 36
0 J7 S- V; C% t# c5 |
3.1.4 随机事件、随机变量 36
$ F3 G; e% ^+ l) L* `
3.2 概率与频率 37
& P4 ]2 s t9 c5 R* d* S! b
3.2.1 相关定义 37
% e7 F+ o8 o; n: f" g8 n
3.2.2 大数定律 38
% u) V( l3 C S- g, t9 Q
3.2.3 中心极限定律 39
/ z+ j/ m8 s! \. m% v
3.3 条件概率 39
. R( Q) Q" ^7 l/ g
3.3.1 相关概念 39
; w; C0 v& F+ U4 v v- E
3.3.2 全概率公式和贝叶斯公式 40
8 m! n$ ~9 H) V- [
3.4 数字特征 41
8 r9 D! O) {8 t( P; i. m
3.5 几个重要的概率密度函数 44
6 R- U5 n1 R- n2 [) n) y. K
3.5.1 均匀分布 44
5 D1 R, Z( v! V% V8 B+ ^+ r
3.5.2 指数分布 47
c8 t8 t8 V- ]1 W }; f
3.5.3 高斯分布 47
, c/ ]! f" K$ N3 w
3.5.4 伽马分布 49
O$ L- f" B0 G. ^- X# q i6 Z; y
3.6 白噪声和有色噪声 52
. S2 w- W/ b( ?
3.6.1 白噪声和有色噪声的定义 52
5 E9 l7 _$ R( a2 m3 S3 O2 f
3.6.2 白噪声和有色噪声的比较 53
4 L+ C. e2 r# m: K6 L: H3 `: C* H
3.7 小结 59
/ Y' s: o2 r' @% A. B X) p
第4章 蒙特卡洛原理 60
- m. x( z% \0 s9 F
4.1 蒙特卡洛概述 60
, M1 m# _8 u3 @4 |, S2 _- P. l
4.1.1 历史及发展 60
9 I8 b# `7 }4 g& R
4.1.2 算法引例 60
, G% F) D# J: p* E3 k
4.2 蒙特卡洛方法 61
2 w' E( e! v, S( x1 r% d' c) n# @
4.2.1 主要步骤 61
: i4 D/ n4 ]# [: K& y1 ]% R
4.2.2 随机数的产生 62
' R: ?7 H p# F
4.2.3 Monte Carlo方法的收敛性 63
* }0 Z3 }/ d9 k+ N& ?4 [
4.2.4 Monte Carlo的应用特征 65
! l' t, z8 Q# u# a# c: k! U
4.3 模拟 65
% J+ J1 S+ |, [( X/ R
4.3.1 物理模拟 66
3 s X, ~+ ?) I, L
4.3.2 计算机模拟 67
6 P# x* q6 o6 W; \
4.4 蒙特卡洛的应用 76
& \4 C) G9 s5 j" r! j# u
4.4.1 蒲丰针实验 76
. f. L- x y& f9 {
4.4.2 定积分的计算 78
- l( G5 `/ p. c# i5 g* V$ J
4.5 小结 85
- w& [7 x! r* x) i5 X, B& m
第5章 粒子滤波原理 86
, v- i1 a0 J6 X1 t+ c9 }
5.1 算法引例 86
5 `( H7 S; A, c: K3 Q
5.2 系统建模 87
2 a& j3 T' y; C6 ^
5.2.1 状态方程和过程噪声 87
$ n) f u3 _& w( P8 w K+ K
5.2.2 观测方程和测量噪声 88
3 W- ?- t$ m2 ?# [% Z+ \
5.3 核心思想 89
: }( x" y3 S, y+ W( c
5.3.1 均值思想 89
$ x. M4 X( U5 {
5.3.2 权重计算 90
5 I1 Y+ L! Q/ j7 m, @
5.4 优胜劣汰 92
f6 D, Y( j9 K" I% e5 L( q
5.4.1 随机重采样 93
' i7 }, K0 ?: f8 e: P3 R$ |$ {
5.4.2 多项式重采样 96
( Z& G4 C) [/ H7 f! X) ` B# R
5.4.3 系统重采样 98
l3 ?/ v s& { p3 v# T4 J( ^$ L
5.4.4 残差重采样 101
( P3 l8 m4 X( U. u# Y$ J- s- g2 o
5.5 粒子滤波器 103
3 e7 g8 ]1 r( R& J. p" Q
5.5.1 蒙特卡洛采样 103
B% w$ n, @$ _7 S9 D, g
5.5.2 贝叶斯重要性采样 103
0 d) Z0 [' @0 M; @4 S/ g
5.5.3 SIS滤波器 104
+ h* s4 ?2 b: Y a
5.5.4 Bootstrap/SIR滤波器 105
& E4 F* q( Q6 c% y) c1 z
5.5.5 粒子滤波算法通用流程 107
+ H' b- b) A$ ], X8 W1 U+ L
5.6 粒子滤波仿真实例 108
F" M) G, `5 Q" r' j
5.6.1 一维系统建模 108
& _5 L+ q# k9 ?/ h
5.6.2 一维系统仿真 108
& n2 A$ [' C4 P8 \5 k% q
5.6.3 数据分析 112
3 T9 Y/ ^ j" [% O
5.7 小结 118
1 G9 W: e; E, K% ^
5.8 参考文献 118
, _% C+ K1 S ?7 z
第6章 改进粒子滤波算法 119
; W2 ^! T; `- P7 `9 U
6.1 基本粒子滤波存在的问题 119
( }% G0 a7 G' b) m1 ~8 O% q9 [: ?
6.2 建议密度函数 120
2 d/ \3 b) _, U) \
6.3 EPF算法 120
5 b5 g5 t( ?+ c3 Q% U
6.4 UPF算法 122
& m( N5 |) U& P; ~2 R5 m
6.5 PF、EPF、UPF综合仿真对比 124
k2 Z' `5 J' `9 S# [3 s
6.6 小结 137
6 o( O) H, y4 a8 E% d% M+ L
6.7 参考文献 138
& y# I4 V% j& R+ X$ I
第7章 粒子滤波在目标跟踪中的应用 139
8 r v' X9 R% S* G3 |3 F" [' r
7.1 目标跟踪过程描述 139
! }. b* |( f0 m, V4 D
7.2 单站单目标跟踪系统建模 140
* A' P6 Q0 e) {( e5 J
7.3 单站单目标观测距离的系统及仿真程序 142
/ f. @& I% W8 ?! X h
7.3.1 基于距离的系统模型 142
, C, T& t. C7 j. U9 v' Q
7.3.2 基于距离的跟踪系统仿真程序 143
& s0 h3 b, ~) [
7.4 单站单目标纯方位角度观测系统及仿真程序 149
% n, [+ X: K" l6 ] |
7.4.1 纯方位目标跟踪系统模型 149
/ x( z# B7 ]$ d3 G9 w+ R
7.4.2 纯方位跟踪系统仿真程序 150
8 o' S3 F% j V/ h# g2 \& ^
7.5 多站单目标纯方位角度观测系统及仿真程序 153
7 B5 v# F: C+ ]# ^$ `
7.5.1 多站纯方位目标跟踪系统模型 153
- \7 C A( H; B$ I
7.5.2 多站纯方位跟踪系统仿真程序 155
# l1 Z6 T* n5 e( r0 }- w C
7.6 非高斯模型下粒子滤波跟踪仿真 160
3 ]- J, T( x) O, k$ X% M5 J
7.7 小结 166
$ I" w7 F5 v% u: m8 F
第8章 粒子滤波在电池寿命估计中的应用 167
p! Y( q+ y" k% [) f" t- S0 Y- Y
8.1 电池寿命课题背景 167
3 _6 W# {; H% C* j6 R4 L
8.2 电池寿命预测模型 169
( R% F" e$ |: _: _# `) N t9 r
8.2.1 以容量衰减为基础的储存寿命模型 169
" K; w% S3 F% @% o9 d; L
8.2.2 以阻抗增加、功率衰退为基础的储存寿命模型 171
) x8 Z( j- L; P3 y& S7 Z# j
8.2.3 以阻抗增加、功率衰退为基础的循环寿命模型 171
% G9 d5 R8 B! B" ], r
8.2.4 以容量衰减为基础的循环寿命模型 172
9 }/ F' T/ n* y% p% S( g/ O
8.3 基于粒子滤波的电池寿命预测仿真程序 172
6 ^- C, B9 {& U9 Y; E
8.4 小结 179
$ x6 J+ ?& g. D/ ~/ k( P# R0 B
8.5 参考文献 179
! A0 C9 F; y- [; c, o2 ?
第9章 Simulink仿真 180
1 l; O' {0 T! a
9.1 Simulink概述 180
) P* ?# w/ w; T$ Z7 V/ {8 k
9.1.1 Simulink启动 180
' g( v5 P# N( r: z
9.1.2 Simulink仿真设置 181
! Q) m$ R6 l9 k4 @' P
9.1.3 Simulink模块库简介 186
" E& T F2 O1 J7 J2 A
9.2 S函数 190
& W d0 Q$ g5 w4 U" p
9.2.1 S函数原理 190
0 `8 e. n5 Y2 l P
9.2.2 S函数的控制流程 193
+ q0 f4 W5 f& M8 h
9.3 目标跟踪的Simulink仿真 194
; w( j# q. A( ]; x. Z, k4 b% e9 j4 N$ A
9.3.1 状态方程和观测方程的Simulink建模 194
! f2 X& Q* ~# Y4 \0 X
9.3.2 基于S函数的粒子滤波器设计及其在跟踪中的应用 197
" P* t1 S; k- {$ X" p: |
9.4 小结 204
9 y0 Z5 `" ~+ D G! h$ d% N; {$ y
! J! n- g9 a8 b
作者:
wu68aq
时间:
2020-4-15 18:49
《粒子滤波原理及应用》这个很实用。
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