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次优Sage滤波器发散的综合抑制_论文

维普资讯 http://www.cqvip.com 第 3卷 第1 期  信 . I 程 大 学 学 报  包 J u a  fI fr t n E g e r g U ies y o r l  no mai   n i e n   n v ri   n o o n i t 20 0 2年 3月   V0 .   1 13 No   Ma  0 2 r2 o   次 优 Sg 滤 波 器 发 散 的综 合 抑 制  ae 刘广军 , 晓平 , 吴 郭 晶  ( 信息 工 程 大 学 测 绘 学 院 , 南 郑 州 405 ) 河 502  摘 要 : 出 了一 种 新 的 次 优 Sg 提 ae自适 应 卡 尔 曼 滤 波 算 法 。 该 算 法 通 过 对 滤 波 器 发 散 的 综 合 抑  制 , 效提 高 了滤波器 的数值 稳定 一   有 眭。 关 键 词 : 尔 曼 滤 波 ;自适 应  卡 中 图 分 类 号 :2 8 F 2  r 文献标 识 码 :  A 文 章 编 号 :6 1 6 3 20 ) 1 04 —0  17 —0 7  0 2 0 — 0 3 3 c 式 中 , 为  维 状态 ; 为 m 维 量 测量 ; 为 转移      中 l 前 言  利用 卡 尔曼 滤波处理 动态 数据 时 , 果精确 已  如 知系统模 型 和量 测模型 的噪声 统计 特性 , 可得 到  则 系统状态 的最 优 无偏 估 计 , 且 滤 波 器 必然 稳 定。 并   但在很 多情 况下 , 先验 的噪声 统计特 性不 能准 确得  到 , 致 常 规 卡尔 曼 滤波 器性 能 下 降 , 至 发 散 ; 导 甚   为解决 此问题 , 人们 提 出许 多 自适 应 滤波 方 法 , 力  图在滤 波 的 同时 自适应 估 计 出 未知 的 系统 噪声 和  量测 噪声统计 特性 , 中 s  & H s 次优 无 偏  其 a ua的 极 大后 验( P 噪声 统计估 值 器  ( 面简 称 为次  MA ) 下 优 S e 波器 ) 算简 单 , 同时 估计 出系 统噪 声  g a 滤 计 可 和量测 噪声一 阶和 二 阶矩 , 此 被 许 多学 者 推 荐 。 因   阵 ;  1 r 系 统 噪 声 ; 一 为  ×r的 系 统 噪  wt 为 维   】 声 分 配阵 ; 为 量 测矩 阵 ; k为 量 测噪 声 。各式  巩 V 中下标  表 示第  历元  模 型 的验 前统 计 特 性满  足标 准 K l a 波 的规 定 , 设 系 统 噪 声 和 量测  am n滤 并 噪声 的均值 和 方 差 阵分 别 为 q, r和  及 R 。设    噪 声 均 值 及 协 方 差 阵 均 未 知 ,ae自适 应 滤 波 就 是  Sg 基 于观 测序 列 z 得状 态 量 的估 计 j , 由极 大   求  并 后 验估计 原理 , 计 出 口, Q 和 R。最 优 Sg 估  , ae极  大后验 ( A ) 声 统计 估 值 器需 要 在线 计 算 滤 波  M P噪 状 态 的全平滑 值 , 计算 过 于复 杂 , 无法 实 际应用 , 常  用 的是 以下 的递推次 优无 偏算法  :   +】 = 中     +】 .   『+     【) 3  + =z + —H^ l + 『   『  l +j l  一 () 4  但是 次优 Sg 滤 波器 在对 模 型 噪声二 阶矩 进行 无  ae 偏估计 中采 用 了相减 运算 , 得 噪声统计 二 阶矩 的  使 估计 报易失 去半 正 定性 和 正定性 而导 致 滤 波 器发  散  。为此本 文 提 出 对 滤 波器 发 散进 行 综 合抑 制  的方法 , 噪声 统计 实施有 偏估计 并 控制预测 方差  对 阵, 基本 消除 了 S g 计得 到 的模 型方 差 阵 可 能  ae估 非 负定 的情 况 , 效 提 高 了滤 波 器 的数 值 稳定 性 。 有   仿 真计算 表 明 , 方法有非 常好 的性 能 。 新   P t   +_ l : + 1 }   : 】   “  I       += k 】 P  } IH,I +( j   + () 5  () 6  ++ ) I    () 7  )+     () 8  j +『 I   l   + 8 +  】  + =j + 『  + I  『   P =(   H )   j一    (   j一 +  口 =     [ 蛳  +   一   () 9  2 递 推 次 优 无 偏 Sg   ae极 大 后 验  中 『]      “ (A) M P 噪声 统计 估 值 器  设 离散 系统状 态和 量测模 型分 别为  =   l+  一『   】   垂 I i k垂 }   1 ={[  + “  + r    +】   +l   『 8k+   +『+   川   + I 一  中   () 1  () 2  中} ]   [ +     I ^ 『㈨ 『] —H +j   (0 1)   (1 1)   z : H  k+ v k k   … =   收 穑 日期 :o t 0 2 o 一 6—2  0 作 者 简 介 : 广 军 【94 )男 , 刘 t7 一 , 河北 衡水 ^ , 息 工 程 大学 博 士研 究 生 , 信 主要 研 究 方 向 为 GS 组 合 导 航 . 真 和 数 据 融 台  P  仿 维普资讯 http://www.cqvip.com 信 息 工 程 大 学 学 报  ^   R . =   20 02正  和  +分别换 成  + , +和  +即可 。     Qt , -   文献 [ 只 用 ①

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