收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

信息融合非线性滤波及在无源定位的应用

毛琳  
【摘要】:在运动目标跟踪、现代信号处理、图像处理、自动控制等很多领域里面都存在量测方程或是状态方程非线性的问题,当前对非线性系统的状态估计无论在理论上还是在工程中都有着十分重要的意义。而现有的非线性滤波方法实际上都是一些近似算法,存在精度不高容易发散等缺点,只能在一定程度上解决非线性估计问题。 在非线性系统的状态估计中引入多传感器信息融合理论,可以在不增加测量基站的前提下,应用多种不同的传感器测量同一目标,融合这些测量信息就可得到准确度和稳定性更高的估计值,是一种提高非线性滤波精度的实用方法。本文针对非线性估计问题应用信息融合理论,提出了一系列信息融合非线性滤波器,并把其中一些理论应用在无源定位跟踪上。这些算法不但提高了滤波估计的精度,而且增加了系统的稳定性。 本文中首先针对非线性系统,应用线性最小方差信息融合准则,提出了多传感器信息融合扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter, EKF),并且给出了用于计算最优加权的局部滤波误差方差和协方差的公式。 然后对于非线性系统,应用线性最小方差信息融合准则,提出了多传感器信息融合无迹卡尔曼滤波器(Unscented Kalman Filter, UKF),并且给出了用于计算最优加权的局部滤波误差方差和协方差的公式。 其次对于非线性系统,应用线性最小方差信息融合准则,提出了一系列的多传感器信息融合粒子滤波器——信息融合粒子滤波器(Particle Filter, PF)、信息融合扩展卡尔曼粒子滤波器(Extended Kalman Particle Filter, EKPF)、信息融合无迹粒子滤波器(Unscented Particle Filter, UPF)、信息融合高斯粒子滤波器(Gaussian Particle Filter,GPF)及信息融合高斯和粒子滤波器(Gaussian Sum Particle Filter, GSPF),并且给出了用于计算最优加权的局部滤波误差方差和协方差的公式。 最后深入研究了无源定位系统,利用扩展卡尔曼滤波理论中的线性化量测方程的方法,推导出了基于扩展卡尔曼滤波器的无源定位滤波器、无源定位预报器、无源定位平滑器的公式。并应用信息融合理论,在线性最小方差准则下,提出了无源定位系统的多传感器信息融合滤波器、多传感器信息融合预报器、多传感器信息融合平滑器的形式,同时给出了用于计算最优加权的局部估计误差方差和协方差的公式。 本文通过一些仿真例子说明了所提出信息融合非线性滤波方法和信息融合无源定位算法的有效性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈莹;郑金荣;;基于观测迭代的插值粒子滤波算法[J];信号处理;2010年01期
2 张建礼;吴华;贺建文;郑博睿;;基于UKF的无源定位技术研究[J];微计算机信息;2008年30期
3 桑成伟;徐毓;张楠;张萍;;一种机动目标的跟踪算法研究[J];计算机测量与控制;2006年10期
4 刘双全;李修和;陈明建;;非线性滤波算法分析及其性能比较[J];舰船电子对抗;2009年01期
5 王鑫;胡昌华;暴飞虎;;基于贝叶斯原理的粒子滤波算法[J];弹箭与制导学报;2006年S5期
6 王甜;;基于粒子滤波的异步数据融合更新算法[J];兰州大学学报(自然科学版);2010年S1期
7 张林琳;杨日杰;熊华;;非线性滤波方法在水下目标跟踪中的应用[J];火力与指挥控制;2010年08期
8 张焱;张志龙;陆琤;沈振康;;基于广义交互式遗传算法改进的粒子滤波技术[J];系统工程与电子技术;2010年07期
9 张丽艳,张磊,侯代文,郭宇明;基于推广卡尔曼滤波的无源定位系统仿真[J];大连铁道学院学报;2004年04期
10 王万平;任栖锋;廖胜;邢廷文;;粒子滤波器在运动单站被动测距中的应用[J];红外与激光工程;2009年04期
11 杨争斌;谢恺;郭福成;周一宇;;基于角度约束采样的单站无源定位混合粒子滤波算法[J];电子与信息学报;2008年03期
12 杨争斌;钟丹星;郭福成;周一宇;;基于UT的混合粒子滤波单站无源定位算法[J];信号处理;2008年04期
13 贺静波;黄高明;彭复员;;一种改进粒子滤波的双站无源定位跟踪算法[J];电子信息对抗技术;2007年06期
14 郭晓松;李奕芃;郭君斌;;粒子滤波算法及其应用研究[J];计算机工程与设计;2009年09期
15 曹洁;文如泉;;非线性滤波算法在机动目标跟踪中的研究[J];信息化纵横;2009年18期
16 王法胜;赵清杰;;一种用于解决非线性滤波问题的新型粒子滤波算法[J];计算机学报;2008年02期
17 赵静;黄晋英;王夙喆;;目标跟踪中非线性滤波算法的研究[J];机械工程与自动化;2010年03期
18 汲清波;杨洋;;一种粒子滤波的改进算法[J];计算机工程与应用;2011年17期
19 刘祝华,邹道文,邓承志,汪胜前,熊小华;基于离散Fourier变换的非线性滤波图像去噪算法[J];江西师范大学学报(自然科学版);2004年03期
20 陈金广;马丽丽;;粒子数自适应的粒子滤波算法[J];西安工程大学学报;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 毛琳;刘胜;;多传感器分布式信息融合无迹粒子滤波器[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 孔德强;刘作学;冯树芳;;室内无源定位算法研究[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
3 李献斌;杨俊;冯旭哲;;单星测频无源定位算法研究及仿真[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
4 张秀艳;王秀芳;王庆蒙;陶国彬;;基于RBF神经网络的非线性滤波研究[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
5 卢鑫;;无源定位多普勒频差测量方法研究[A];江苏省电子学会2010年学术年会论文集[C];2010年
6 颜东;张洪钺;范耀祖;宋子善;以光衢;;航天器天文导航系统非线性滤波[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
7 赵长胜;马振利;;顾及二次项的非线性静态滤波和推估(英文)[A];《大地测量与地球动力学进展》论文集[C];2004年
8 刘士荣;何文波;;基于强跟踪粒子滤波器的非线性系统故障诊断[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 石志广;杨卫平;李吉成;鲁新平;;基于粒子滤波器的K分布杂波下LFM信号参数估计[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
10 范文兵;张素贞;;基于有限差分的扩展卡尔曼滤波器[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 毛琳;信息融合非线性滤波及在无源定位的应用[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 张鑫明;非线性滤波在通信与导航中的应用研究[D];北京邮电大学;2012年
3 杨萌;非线性滤波及在惯导系统传递对准中应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 朱胤;非线性滤波及其在跟踪制导中的应用[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 王小刚;非线性滤波方法在无人机相对导航上的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 何可可;非线性非高斯条件下贝叶斯滤波若干问题研究[D];南京理工大学;2012年
7 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 葛哲学;滤波方法及其在非线性系统故障诊断中的应用研究[D];国防科学技术大学;2006年
9 张正明;辐射源无源定位研究[D];西安电子科技大学;2000年
10 顾晓东;基于偏微分方程的图像几何处理方法[D];大连理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭雪姣;非线性滤波算法研究及其在卫星高精度定轨中的应用[D];国防科学技术大学;2010年
2 刘丽丽;非线性滤波的机动目标跟踪算法研究[D];陕西师范大学;2011年
3 刘济恺;非线性系统信息融合滤波算法研究[D];黑龙江大学;2012年
4 孙洪胜;基于方位角测量的无源定位算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张航瑜;无源定位跟踪技术研究[D];电子科技大学;2011年
6 刘钰;无源定位技术研究及其定位精度分析[D];西北工业大学;2005年
7 张兴如;无源定位及其定位性能的分析[D];电子科技大学;2001年
8 邴志光;运动多站时差无源定位系统关键技术研究[D];江苏科技大学;2012年
9 薄超;粒子滤波器算法的硬件实现[D];江苏科技大学;2010年
10 李文斌;非线性系统的滤波融合算法研究[D];杭州电子科技大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报专稿 尹湘辉;中国航天2009年:民生是重点[N];世界报;2009年
2 曹冲;导航卫星系统与应用技术的进展[N];中国测绘报;2009年
3 刘越山;未来满天尽是“北斗星”[N];大众科技报;2009年
4 ;北斗导航系统组网提速[N];计算机世界;2009年
5 宋成 特约记者 张利文;北斗卫星导航系统建设进入关键时期[N];解放军报;2011年
6 记者 宿东;第九颗北斗导航卫星冒雨升空[N];中国航天报;2011年
7 特约记者 张利文 记者 张晓祺;我国第九颗北斗导航卫星在暴雨雷电中成功发射[N];解放军报;2011年
8 通讯员 张利文 记者 付毅飞;我国第九颗北斗导航卫星成功发射[N];科技日报;2011年
9 余建斌 张利文;第九颗北斗卫星成功发射[N];人民日报;2011年
10 孙立华 孙龙海;隐形飞机为何惧怕手机和电视?[N];中国国防报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978