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标题: 《粒子滤波原理及应用》简介 [打印本页]

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' y1.1  粒子滤波的发展历史        1
) x. E3 ~) v( L$ H2 G1.2  粒子滤波的现状及趋势        2
' w& j( Q* c! S. }5 A1.3  粒子滤波的特点        29 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, X1.6  参考文献        70 M2 r, X/ i1 D/ s* j8 {2 y
第2章  编程基础        110 p: ^+ z( }$ ^5 ~. {0 u
2.1  MATLAB简介        11
4 q) l$ J& `  B' g9 Z$ E2.1.1  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$ h2.1.3  M-File编辑器的使用        146 L, f3 ?1 V$ p) A
2.2  数据类型和数组        159 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: |( s2.2.3  数组的属性        18
  h4 g4 j$ I* D3 q1 @. e& m2.2.4  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! U2.3.2  循环语句        25
7 O6 y& B; v% U2.3.3  函数        26
! u5 z- A& a+ |+ s" d* U/ s0 |2 O2.3.4  画图        28
4 Z9 [0 }! o1 }; G0 r9 i2.4  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* S3.1.2  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! b3.2.1  相关定义        37
% e7 F+ o8 o; n: f" g8 n3.2.2  大数定律        38
% u) V( l3 C  S- g, t9 Q3.2.3  中心极限定律        39
/ z+ j/ m8 s! \. m% v3.3  条件概率        39
. R( Q) Q" ^7 l/ g3.3.1  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        408 m! n$ ~9 H) V- [
3.4  数字特征        41
8 r9 D! O) {8 t( P; i. m3.5  几个重要的概率密度函数        44
6 R- U5 n1 R- n2 [) n) y. K3.5.1  均匀分布        44
5 D1 R, Z( v! V% V8 B+ ^+ r3.5.2  指数分布        47
  c8 t8 t8 V- ]1 W  }; f3.5.3  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 f3.6.2  白噪声和有色噪声的比较        534 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. l4.1.1  历史及发展        609 I8 b# `7 }4 g& R
4.1.2  算法引例        60
, G% F) D# J: p* E3 k4.2  蒙特卡洛方法        612 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# F4.2.3  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! U4.3  模拟        65% J+ J1 S+ |, [( X/ R
4.3.1  物理模拟        66
3 s  X, ~+ ?) I, L4.3.2  计算机模拟        676 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$ J4.5  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 Q5.2  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        883 W- ?- t$ m2 ?# [% Z+ \
5.3  核心思想        89
: }( x" y3 S, y+ W( c5.3.1  均值思想        89$ x. M4 X( U5 {
5.3.2  权重计算        905 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# R5.4.3  系统重采样        98
  l3 ?/ v  s& {  p3 v# T4 J( ^$ L5.4.4  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" Q5.5.1  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/ g5.5.3  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+ L5.6  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 ?/ h5.6.2  一维系统仿真        108
& n2 A$ [' C4 P8 \5 k% q5.6.3  数据分析        112
3 T9 Y/ ^  j" [% O5.7  小结        1181 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        1202 d/ \3 b) _, U) \
6.3  EPF算法        120
5 b5 g5 t( ?+ c3 Q% U6.4  UPF算法        122
& m( N5 |) U& P; ~2 R5 m6.5  PF、EPF、UPF综合仿真对比        124
  k2 Z' `5 J' `9 S# [3 s6.6  小结        1376 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        1398 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        1508 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        1603 ]- 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- Y8.1  电池寿命课题背景        1673 _6 W# {; H% C* j6 R4 L
8.2  电池寿命预测模型        169
( R% F" e$ |: _: _# `) N  t9 r8.2.1  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        1729 }/ 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; E8.4  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! a9.1  Simulink概述        180) P* ?# w/ w; T$ Z7 V/ {8 k
9.1.1  Simulink启动        180
' g( v5 P# N( r: z9.1.2  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        1900 `8 e. n5 Y2 l  P
9.2.2  S函数的控制流程        193
+ q0 f4 W5 f& M8 h9.3  目标跟踪的Simulink仿真        194
; w( j# q. A( ]; x. Z, k4 b% e9 j4 N$ A9.3.1  状态方程和观测方程的Simulink建模        194
! f2 X& Q* ~# Y4 \0 X9.3.2  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        2049 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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