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拟蒙特卡罗-高斯粒子滤波算法研究及其硬件实现 被引量:5
1
作者 李倩 姬红兵 郭辉 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期1737-1741,共5页
该文针对粒子滤波计算量大,难以在工程中应用的问题,用拟蒙特卡罗采样(QMC)代替蒙特卡罗采样(MC),减少了运算量。分析并给出了拟蒙特卡罗-高斯粒子滤波(QMC-GPF)算法的并行结构。在该并行结构的基础上,研究了基于FPGA的QMC-GPF的设计与... 该文针对粒子滤波计算量大,难以在工程中应用的问题,用拟蒙特卡罗采样(QMC)代替蒙特卡罗采样(MC),减少了运算量。分析并给出了拟蒙特卡罗-高斯粒子滤波(QMC-GPF)算法的并行结构。在该并行结构的基础上,研究了基于FPGA的QMC-GPF的设计与实现。在实现过程中选取2作基数来产生Faure序列,将乘法运算、求模运算简化为便于在FPGA中实现的按位异或运算;采用查找表实现指数函数等复杂函数的计算,充分利用了FPGA中大量的BlockRAM资源;给出了Cholesky分解矩阵各元素的并行计算结构。以红外图像弱小目标跟踪实验为例,验证了本设计的有效性和实时性。 展开更多
关键词 目标检测 拟蒙特卡罗 高斯粒子滤波 Faure序列 CHOLESKY分解 FPGA
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考虑风电不确定性及柔性负荷的安全约束机组组合问题研究 被引量:13
2
作者 李禹鹏 冯楠 +4 位作者 崔勇 杨增辉 王晗 徐潇源 严正 《电力建设》 北大核心 2017年第2期129-137,共9页
针对风电出力的不确定性,采用基于拟蒙特卡洛(quasi-Monte Carlo,QMC)模拟的场景分析法生成风电出力初始场景,选取考虑风电预测误差较大的极限场景实现场景缩减。在不同的风电出力场景下,兼顾发电侧与需求侧柔性负荷的双侧协调配合,提... 针对风电出力的不确定性,采用基于拟蒙特卡洛(quasi-Monte Carlo,QMC)模拟的场景分析法生成风电出力初始场景,选取考虑风电预测误差较大的极限场景实现场景缩减。在不同的风电出力场景下,兼顾发电侧与需求侧柔性负荷的双侧协调配合,提出了计及柔性负荷的安全约束机组组合模型,实现了可削减负荷、可平移负荷以及可转移负荷3类柔性负荷的分类调度。通过对不同场景下10机系统的仿真计算,对比分析了需求侧柔性负荷调度对系统的经济成本、负荷峰谷差以及弃风量的影响。在考虑风电不确定性时,需求侧柔性负荷调度对提高系统经济性、缓解负荷高峰期用电压力具有重要作用,并且有利于增加风电的消纳,降低弃风电量。 展开更多
关键词 风电 不确定性 柔性负荷 机组组合 拟蒙特卡洛(qmc)模拟
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一种快速准蒙特卡罗粒子滤波算法 被引量:12
3
作者 赵玲玲 马培军 苏小红 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期1351-1356,共6页
针对准蒙特卡罗(Quasi-Monte Carlo,QMC)方法应用于粒子滤波采样时计算复杂度高,以及粒子滤波中重采样步骤引起样本枯竭的问题,提出一种结合准蒙特卡罗方法的粒子滤波算法,在重要性采样后,将生成的随机化QMC序列分别映射到以大权重粒子... 针对准蒙特卡罗(Quasi-Monte Carlo,QMC)方法应用于粒子滤波采样时计算复杂度高,以及粒子滤波中重采样步骤引起样本枯竭的问题,提出一种结合准蒙特卡罗方法的粒子滤波算法,在重要性采样后,将生成的随机化QMC序列分别映射到以大权重粒子为核心的独立子空间上,避免了直接对采样空间进行预测,同时又保持了样本多样性.实验结果表明该方法可以有效抑制样本枯竭现象,获得了高于蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)方法的估计精度,而计算效率与粒子滤波相近. 展开更多
关键词 粒子滤波 准蒙特卡罗 样本枯竭 重采样算法
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基于拟蒙特卡洛滤波的说话人跟踪方法 被引量:10
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作者 侯代文 殷福亮 陈喆 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1016-1021,共6页
提出了一种基于拟蒙特卡洛滤波的说话人跟踪方法该方法利用拟蒙特卡洛积分技术优化采样粒子在状态空间的分布特性,降低了滤波过程中的积分误差,提高了状态估计精度;同时,用均值漂移技术使采样粒子向高似然区域移动,减少了所需采样粒子... 提出了一种基于拟蒙特卡洛滤波的说话人跟踪方法该方法利用拟蒙特卡洛积分技术优化采样粒子在状态空间的分布特性,降低了滤波过程中的积分误差,提高了状态估计精度;同时,用均值漂移技术使采样粒子向高似然区域移动,减少了所需采样粒子的数目,降低了计算需求.最后,将所提方法应用于说话人跟踪系统,提高了说话人位置的跟踪精度.仿真实验结果验证了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 说话人跟踪 拟蒙特卡洛滤波 粒子滤波 均值漂移 状态估计
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基于QMC—GPF的被动测角目标跟踪算法 被引量:2
5
作者 张俊根 赵培宇 《控制工程期刊(中英文版)》 2013年第2期52-58,共7页
针对被动测角目标跟踪系统中存在的非线性问题,提出了一种基于拟蒙特卡罗.高斯粒子滤波(QMC-GPF)的跟踪算法。通过高斯粒子来近似目标与观测的边缘关联概率,利用高斯粒子滤波(GPF)对目标状态进行预测及更新,同时,将拟蒙特卡罗... 针对被动测角目标跟踪系统中存在的非线性问题,提出了一种基于拟蒙特卡罗.高斯粒子滤波(QMC-GPF)的跟踪算法。通过高斯粒子来近似目标与观测的边缘关联概率,利用高斯粒子滤波(GPF)对目标状态进行预测及更新,同时,将拟蒙特卡罗(QMC)积分方法引入计算目标状态的预测和更新分布,最后将所提算法应用到被动多传感器目标跟踪,仿真结果表明该算法比传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)、无迹卡尔曼滤波(UKF)具有更高的跟踪精度。 展开更多
关键词 目标跟踪 被动测角 高斯粒子滤波 拟蒙特卡罗
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基于QMC采样的GMPHD分布式融合方法 被引量:2
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作者 孔云波 冯新喜 许丁友 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1702-1708,共7页
针对高斯混合概率假设密度分布式融合过程中高斯分量数随时间急剧增长的问题,给出了一种适用于融合过程不同阶段的两级分量混合约简算法,最大程度地减少了信息的损失。针对高斯混合概率假设密度协方差交叉融合算法中高斯混合模型求幂运... 针对高斯混合概率假设密度分布式融合过程中高斯分量数随时间急剧增长的问题,给出了一种适用于融合过程不同阶段的两级分量混合约简算法,最大程度地减少了信息的损失。针对高斯混合概率假设密度协方差交叉融合算法中高斯混合模型求幂运算后不再服从高斯混合分布的问题,提出了一种基于拟蒙特卡罗采样的等价求解方法。仿真实验表明,所提的改进算法在保证融合计算有效性和可行性的同时提高了融合精度。 展开更多
关键词 高斯混合模型 分布式融合 协方差交叉 高斯混合约简 拟蒙特卡罗采样
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基于QMC的齿轮测量中心测量不确定度评定方法 被引量:2
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作者 韩连福 付长凤 +1 位作者 王军 唐文彦 《光学仪器》 2015年第2期111-115,共5页
为评定齿轮测量中心测量不确定度,提出了一种基于拟蒙特卡罗法(quasi Monte-Carlo method,QMC)的齿轮测量不确定度评定方法。研究了齿轮测量中心的几何误差源,应用坐标变换法建立了齿轮测量中心精密测量模型,采用拟蒙特卡罗仿真法对齿... 为评定齿轮测量中心测量不确定度,提出了一种基于拟蒙特卡罗法(quasi Monte-Carlo method,QMC)的齿轮测量不确定度评定方法。研究了齿轮测量中心的几何误差源,应用坐标变换法建立了齿轮测量中心精密测量模型,采用拟蒙特卡罗仿真法对齿轮测量中心测量不确定度进行了评定,并分析了评定的稳定性。评定实验表明,该方法可准确评定齿轮测量中心测量不确定度,评定结果最大偏差为2.35%,评定方法稳定。 展开更多
关键词 齿轮测量中心 拟蒙特卡罗法 测量不确定度
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抗“飞点”的UKF-GMPCPHD滤波算法 被引量:1
8
作者 黄伟平 徐毓 甘少武 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期34-39,共6页
为实现被动测角目标状态和数目的实时估计,在高斯混合粒子(Gaussian mixture particle,GMP)的势化概率假设密度(cardinalized probability hypothesis density,CPHD)滤波框架下,提出了基于抗"飞点"无迹卡尔曼滤波器(unscented... 为实现被动测角目标状态和数目的实时估计,在高斯混合粒子(Gaussian mixture particle,GMP)的势化概率假设密度(cardinalized probability hypothesis density,CPHD)滤波框架下,提出了基于抗"飞点"无迹卡尔曼滤波器(unscented Kalman filter,UKF)的GMPCPHD滤波算法,即抗"飞点"的UKF-GMPCPHD滤波算法。在该算法中,粒子滤波的重要性采样函数由抗"飞点"UKF产生,粒子的预测与更新采用拟蒙特卡罗(quasi-MonteCarlo,QMC)方式,目标状态的概率假设密度(probability hypothesis density,PHD)和势分布用一组高斯粒子滤波器(Gaussian particle filtering,GPF)近似。通过该算法与GMPCPHD、UKF-GMPPHD滤波算法的对比仿真,验证了该算法良好的跟踪性能。 展开更多
关键词 非线性跟踪 目标数目 势化概率假设密度 门限函数 拟蒙特卡罗
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基于拟蒙特卡罗概率假设密度的卷积实现
9
作者 马悦 秦前清 +1 位作者 朱建章 胡亦钧 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第A03期64-68,共5页
本文提出了两种新的算法.第一,拟蒙特卡罗概率假设密度(QMC-PHD)滤波,主要思想是利用QMC方法来实现PHD滤波.在仿真实验中可以发现:在目标数目和状态估计方面,新算法比序贯蒙特卡罗概率假设密度(SMC-PHD)滤波器更精确.第二,卷积核拟蒙特... 本文提出了两种新的算法.第一,拟蒙特卡罗概率假设密度(QMC-PHD)滤波,主要思想是利用QMC方法来实现PHD滤波.在仿真实验中可以发现:在目标数目和状态估计方面,新算法比序贯蒙特卡罗概率假设密度(SMC-PHD)滤波器更精确.第二,卷积核拟蒙特卡罗概率假设密度滤波(CKQMC-PHD),主要思想是基于QMC-PHD滤波的基础之上引入卷积核(CK)的估计算法.当观测噪声变小的时候,CKQMC-PHD滤波还能够很好地估计出目标状态和目标数目,其表现要明显的好于QMC-PHD滤波.仿真实验也证明了CKQMC-PHD滤波的估计效果. 展开更多
关键词 概率假设密度 拟蒙特卡罗 卷积核
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Accuracy Analysis for 6-DOF PKM with Sobol Sequence Based Quasi Monte Carlo Method 被引量:1
10
作者 Jianguang Li Jian Ding +4 位作者 Lijie Guo Yingxue Yao Zhaohong Yi Huaijing Jing Honggen Fang 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2015年第5期1-8,共8页
To improve the precisions of pose error analysis for 6-dof parallel kinematic mechanism( PKM)during assembly quality control,a Sobol sequence based on Quasi Monte Carlo( QMC) method is introduced and implemented in po... To improve the precisions of pose error analysis for 6-dof parallel kinematic mechanism( PKM)during assembly quality control,a Sobol sequence based on Quasi Monte Carlo( QMC) method is introduced and implemented in pose accuracy analysis for the PKM in this paper. The Sobol sequence based on Quasi Monte Carlo with the regularity and uniformity of samples in high dimensions,can prevail traditional Monte Carlo method with up to 98. 59% and 98. 25% enhancement for computational precision of pose error statistics.Then a PKM tolerance design system integrating this method is developed and with it pose error distributions of the PKM within a prescribed workspace are finally obtained and analyzed. 展开更多
关键词 accuracy analysis quasi monte carlo(qmc) sobol sequence parallel kinematic mechanism(PKM)
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障碍期权定价的一种高效蒙特卡罗方法 被引量:1
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作者 黄慧敏 杨雪斌 杨晓忠 《中国科技论文在线精品论文》 2021年第4期440-446,共7页
针对障碍期权的定价问题,给出了一种高效的蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)模拟方法——基于布朗桥构造路径的随机化拟蒙特卡罗(Brownian bridge path randomization quasi Monte Carlo,BBPR-QMC)方法.首先,用Faure序列代替MC方法中的随机序列... 针对障碍期权的定价问题,给出了一种高效的蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)模拟方法——基于布朗桥构造路径的随机化拟蒙特卡罗(Brownian bridge path randomization quasi Monte Carlo,BBPR-QMC)方法.首先,用Faure序列代替MC方法中的随机序列,得到了Faure序列的拟蒙特卡罗(quasi Monte Carlo,QMC)模拟方法;其次,应用Moro算法得到了随机化拟蒙特卡罗(randomization quasi Monte Carlo,R-QMC)模拟方法;最后,将QMC方法和R-QMC方法结合,利用布朗桥技术来降低有效维,得到障碍期权定价的BBPR-QMC方法.数值试验表明,与MC方法和R-QMC方法相比较,BBPR-QMC方法模拟的价格与真实价格更接近、收敛速度更快.数值试验证实,BBPR-QMC方法是一种高效求解障碍期权定价的数值方法. 展开更多
关键词 应用数学 障碍期权定价方法 布朗桥构造路径的随机化拟蒙特卡罗(BBPR-qmc)方法 BLACK-SCHOLES方程 计算实例
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