一种新的基于交互多模型的序贯重要采样算法

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作者 夏畅雄 叶尚福 《电讯技术》 2007年第6期90-93,共4页

通过将交互多模型(IMM)算法和粒子滤波(SIS)算法结合,提出了一种新的IMM-SIS算法。在每个模型中,都有一个标准的粒子滤波器,模型之间的交互与传统的IMM一样。由于在新的算法中,每个模型中粒子滤波都保证固定数量的粒子,因此不会出现粒... 通过将交互多模型(IMM)算法和粒子滤波(SIS)算法结合,提出了一种新的IMM-SIS算法。在每个模型中,都有一个标准的粒子滤波器,模型之间的交互与传统的IMM一样。由于在新的算法中,每个模型中粒子滤波都保证固定数量的粒子,因此不会出现粒子退化和贫乏现象。仿真证明了新的IMM-SIS算法在收敛速度和精度方面都要优于传统的IMM-EKF算法。 展开更多

关键词 机动目标跟踪 交互多模式模型 序贯重要采样 收敛速度

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基于序贯重要采样算法的被动单站机动目标跟踪 被引量：4

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作者 辛云宏 王保平 杨万海 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期820-824,共5页

将序贯重要采样(SIS)与交互多模型(IMM)算法相结合,提出了一种新的机动目标跟踪方法———IMM-SIS算法,并将其应用于被动单站跟踪系统,同高斯和粒子滤波器(IMM-GSPF)算法相比,其优点是不需要重采样步骤,也不会出现采样粒子的退化和贫乏... 将序贯重要采样(SIS)与交互多模型(IMM)算法相结合,提出了一种新的机动目标跟踪方法———IMM-SIS算法,并将其应用于被动单站跟踪系统,同高斯和粒子滤波器(IMM-GSPF)算法相比,其优点是不需要重采样步骤,也不会出现采样粒子的退化和贫乏现象.通过跟踪一个机动目标的仿真过程,对算法性能进行了检验,结果表明,该算法在计算速度和跟踪精度方面均优于IMM-GSPF算法,同经典的IMM-EFK算法相比,两种算法在鲁棒性和精度上都是优越的. 展开更多

关键词 粒子滤波器 被动跟踪 单站 机动目标 交互多模型-序贯重要采样 高斯和粒子滤波器

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一种高实时性粒子滤波重采样算法 被引量：9

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作者 赵丰 汤磊 +1 位作者 张武 赵宗贵 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第18期5789-5793,共5页

重采样是解决粒子滤波退化问题的主要方法。传统的重采样算法,如系统重采样、残差重采样,以及Bolic等提出的"残差系统重采样"算法,均存在运算时间较长、占用存储空间较大等问题。而时效性是制约粒子滤波方法实用性的瓶颈。对... 重采样是解决粒子滤波退化问题的主要方法。传统的重采样算法,如系统重采样、残差重采样,以及Bolic等提出的"残差系统重采样"算法,均存在运算时间较长、占用存储空间较大等问题。而时效性是制约粒子滤波方法实用性的瓶颈。对粒子滤波的基本原理进行了论述;提出了一种高实时性粒子滤波重采样算法——"简单重采样算法",通过仿真实验与分析,该算法在状态估计精度上与其它重采样算法相当,但却具有计算量小、速度快、实时性强等优点,适于硬件实现。 展开更多

关键词 粒子滤波 退化 序贯重要性采样 重采样算法

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马尔可夫链蒙特卡罗容积粒子滤波器 被引量：6

4

作者 鹿传国 冯新喜 +1 位作者 张迪 孔云波 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期859-864,共6页

针对非线性、非高斯系统状态估计问题,提出了一种基于重要密度函数的改进粒子滤波器—马尔可夫链蒙特卡罗容积粒子滤波器。在状态转移概率的基础之上综合考虑了当前的量测信息,利用容积卡尔曼滤波对每个采样粒子进行估计,使得重要密度... 针对非线性、非高斯系统状态估计问题,提出了一种基于重要密度函数的改进粒子滤波器—马尔可夫链蒙特卡罗容积粒子滤波器。在状态转移概率的基础之上综合考虑了当前的量测信息,利用容积卡尔曼滤波对每个采样粒子进行估计,使得重要密度函数更加贴近于真实后验;同时为避免粒子贫乏,在重采样后加入马尔可夫链蒙特卡罗步骤。理论分析和实验仿真表明:马尔可夫链蒙特卡罗容积粒子滤波器的性能要优于容积粒子滤波器以及其他参照滤波器。 展开更多

关键词 容积粒子滤波 重要密度函数 马尔可夫链蒙特卡罗 非线性非高斯 序贯重要性采样

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粒子滤波在无线通信中的应用综述 被引量：2

5

作者 侯睿 张三同 朱刚 《自动化技术与应用》 2008年第2期75-78,共4页

粒子滤波是一种基于贝叶斯原理的序贯Monte-Carlo方法。序贯重要性采样(SIS)算法是粒子滤波的核心算法。粒子滤波算法在处理非线性、非高斯系统的状态估计问题上优于其他滤波方法。本文对粒子滤波算法的基本原理及其在无线通信中的应用... 粒子滤波是一种基于贝叶斯原理的序贯Monte-Carlo方法。序贯重要性采样(SIS)算法是粒子滤波的核心算法。粒子滤波算法在处理非线性、非高斯系统的状态估计问题上优于其他滤波方法。本文对粒子滤波算法的基本原理及其在无线通信中的应用进行综述,重点介绍其中的几种典型应用:在盲均衡、衰落信道下的盲检测、多用户检测和衰落信道下的空时解码中的应用,并分别给出了每种应用的状态空间模型、权值更新公式和算法应用过程,并从性能、复杂度和适应性的角度分析了粒子滤波的应用优势。最后展望该算法在无线通信领域应用的发展方向。 展开更多

关键词 粒子滤波 无线通信 序贯重要性采样

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基于序贯重要性采样的电力系统连锁故障负荷损失分析方法 被引量：3

6

作者 郭金鹏 黄少伟 +3 位作者 梅生伟 刘锋 魏巍 丁理杰 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期3132-3139,共8页

仿真分析是连锁故障负荷损失分析的重要方法。目前仿真效率过低是制约其应用的瓶颈问题。其根本原因之一是缺乏一般的数学模型以构建具有严格理论支持的负荷损失分析方法。根据连锁故障的马尔可夫性,建立了一般的马尔可夫链模型,将相关... 仿真分析是连锁故障负荷损失分析的重要方法。目前仿真效率过低是制约其应用的瓶颈问题。其根本原因之一是缺乏一般的数学模型以构建具有严格理论支持的负荷损失分析方法。根据连锁故障的马尔可夫性,建立了一般的马尔可夫链模型,将相关负荷损失建模为由马尔可夫链决定的随机变量,在保留其主要物理特征的前提下为各种分析模型提供了统一的数学背景。在此基础上,充分利用连锁故障的序贯性与马尔可夫性,设计了基于序贯重要性采样的连锁故障负荷损失分析方法,并给出了其降低仿真次数和估计方差的理论保证。该方法可应用于各种连锁故障仿真模型,算例分析验证了其与传统蒙特卡洛方法相比的高效性。 展开更多

关键词 连锁故障 马尔可夫链 序贯重要性采样 概率估计

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粒子滤波算法改进及其应用研究 被引量：1

7

作者 王永翔 陈国初 《计算机时代》 2015年第8期1-5,共5页

粒子滤波算法是一种基于贝叶斯估计和非参数化蒙特卡罗模拟的新型算法。详细介绍了粒子滤波算法的基本原理,阐述了递推贝叶斯估计方法、序贯重要性采样以及序贯重要性重采样算法;分析了粒子滤波主要存在的问题及关键改进之处,然后介绍... 粒子滤波算法是一种基于贝叶斯估计和非参数化蒙特卡罗模拟的新型算法。详细介绍了粒子滤波算法的基本原理,阐述了递推贝叶斯估计方法、序贯重要性采样以及序贯重要性重采样算法;分析了粒子滤波主要存在的问题及关键改进之处,然后介绍粒子滤波算法的应用,并对算法未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 贝叶斯估计 序贯重要性采样 重采样 粒子滤波

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基于SIS的不完全测量数据处理方法研究 被引量：1

8

作者 魏星 王玲 +1 位作者 万建伟 皇甫堪 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期3309-3312,共4页

针对单站无源定位系统目标航迹跟踪滤波中常见的测量数据不完全问题,提出了一种新的不完全测量数据处理方法。该方法采用序贯重要性采样的思想,对各种测量数据进行融合滤波。当发生部分数据缺失的情况,系统只需要通过正交投影方法将观... 针对单站无源定位系统目标航迹跟踪滤波中常见的测量数据不完全问题,提出了一种新的不完全测量数据处理方法。该方法采用序贯重要性采样的思想,对各种测量数据进行融合滤波。当发生部分数据缺失的情况,系统只需要通过正交投影方法将观测空间降维,而不需要改变观测模型,也不需要重新对跟踪滤波器进行初始化。仿真试验表明,该方法可以大大降低目标的跟踪丢失概率,提高系统的适应性和稳定度,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 不完全数据 序贯重要性采样 正交投影 单站无源定位跟踪系统

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SIR粒子滤波的改进算法 被引量：4

9

作者 孔红山 李小鹏 郁滨 《计算机工程与设计》 北大核心 2020年第7期1899-1904,共6页

为解决SIR粒子滤波算法存在的粒子贫化问题,提出基于粒子群优化的SIR粒子滤波改进算法(IPSO-PF)。采用粒子分布优化过程代替传统的重采样环节,通过一种改进的粒子群优化算法对序贯重要性采样后的粒子进行分布优化,优化过程不存在低权重... 为解决SIR粒子滤波算法存在的粒子贫化问题,提出基于粒子群优化的SIR粒子滤波改进算法(IPSO-PF)。采用粒子分布优化过程代替传统的重采样环节,通过一种改进的粒子群优化算法对序贯重要性采样后的粒子进行分布优化,优化过程不存在低权重粒子的舍弃,可以提高粒子多样性,解决SIR粒子滤波算法的粒子贫化问题。仿真结果表明,与SIR-PF、PSO-PF、GPSO-PF这3种滤波算法相比,相同参数条件下,IPSO-PF算法的滤波精度基本相同,有效粒子数、粒子多样性更好。 展开更多

关键词 粒子滤波 粒子群优化 粒子贫化 序贯重要性重采样 滤波精度

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基于硬件实现的粒子滤波重采样算法研究 被引量：1

10

作者 余纯 张太荣 《自动化技术与应用》 2013年第2期1-5,9,共6页

粒子滤波算法用于硬件实现是目前一个新的研究方向,传统的粒子滤波算法计算量大,所需存储空间大,实时性差,所以在硬件实现方面面临着极大的挑战。为使算法更加适合于硬件实现,以粒子滤波中的重采样步骤为研究重点,以典型的序贯重要性重... 粒子滤波算法用于硬件实现是目前一个新的研究方向,传统的粒子滤波算法计算量大,所需存储空间大,实时性差,所以在硬件实现方面面临着极大的挑战。为使算法更加适合于硬件实现,以粒子滤波中的重采样步骤为研究重点,以典型的序贯重要性重采样滤波算法为例,对典型的几种重采样算法的复杂度、所需存储空间及执行时间上进行分析研究,并在TI DSPTMS320C5402上对采样算法进行仿真,结果表明部分重采样算法(PDR)更适合于硬件实现。 展开更多

关键词 粒子滤波 硬件实现 重采样 序贯重要性重采样滤波

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基于粒子滤波的跳频信号频率跟踪方法

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作者 程曙晖 王斌 张俊凯 《信息工程大学学报》 2014年第1期34-40,共7页

针对跳频信号的参数估计问题,提出一种基于粒子滤波的跳频信号频率实时跟踪方法。首先建立以跳频瞬时频率为系统状态的状态空间模型,然后通过基本粒子滤波算法序贯重要性重采样(sequential importance resampling,SIR)实现了对跳频信号... 针对跳频信号的参数估计问题,提出一种基于粒子滤波的跳频信号频率实时跟踪方法。首先建立以跳频瞬时频率为系统状态的状态空间模型,然后通过基本粒子滤波算法序贯重要性重采样(sequential importance resampling,SIR)实现了对跳频信号频率的后验概率密度估计,进而得到频率的实时估计;为进一步提高粒子滤波的跟踪性能,提出一种基于ESPRIT辅助的粒子滤波(auxiliary esprit particle filtering,AESPRIT-PF)算法。仿真实验分析了在不同信噪比和不同粒子数目下算法的跟踪性能,结果表明该算法具有稳健的跳频频率实时跟踪能力,是一种有效的跳频信号参数估计方法。 展开更多

关键词 跳频信号 粒子滤波 序贯重要性重采样 辅助粒子滤波

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基于粒子滤波算法的腰椎椎体运动分析

12

作者 张莺耀 隋福革 +4 位作者 赵立峰 谢小波 崔红岩 王东军 胡勇 《生物医学工程研究》 2009年第2期91-95,99,共6页

以粒子滤波理论为基础，计算、分析腰椎椎体运动轨迹及其物理参数。以模具腰椎椎体为研究对象，拍摄10组连续的数字荧光视频影像，每组重复2次做屈伸运动，并用固定在各椎体中心的刚性笔实时记录实际轨迹。对于算法实现测得的值与实际... 以粒子滤波理论为基础，计算、分析腰椎椎体运动轨迹及其物理参数。以模具腰椎椎体为研究对象，拍摄10组连续的数字荧光视频影像，每组重复2次做屈伸运动，并用固定在各椎体中心的刚性笔实时记录实际轨迹。对于算法实现测得的值与实际测量的值做相关分析，显示出强相关。测试算法的变异性和鲁棒性，计算5块椎体的旋转角度和椎体中心位移的标准离差（RMS）与测量标准误差（SEM）。X位移方向：RMS分布于0．25～0．93mm，Y位移方向：0．47～0．87mm，矢状屈伸旋转角度：0．96°～1．40°（P〈0．05）。重测信度分析测试中，5块椎体的角度、位移参数的对应相关系数均大于0．9，呈强相关。根据序贯重要性重采样粒子滤波算法原理，实现了模具腰椎在矢状弯曲运动过程中的运动轨迹检测。通过比较分析算法测得和实际测得参数的相关性、算法本身的变异性和鲁棒性及重测信度，我们认为在一定精度内，该算法稳定性好，一致性高。 展开更多

关键词 粒子滤波 非线性滤波 序贯重要性重采样 脊柱 数字荧光透视 自动跟踪

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