一种概率假设密度粒子滤波器的设计方法及滤波器
本发明公开了一种概率假设密度粒子滤波器的设计方法及滤波器。其观测值接观测值选择电路的一个输入端，观测值选择电路的另一个输入端接状态估计电路的输出端，观测值选择电路的输出端接更新电路的一个输入端，预测电路的一个输出端接更新电路的另一个输入端，预测电路的另一个输出端接状态估计电路的一个输入端，更新电路的输出端接重采样电路的输入端，重采样电路的一个输出端接预测电路的输入端，重采样电路的另一个输出端接状态估计电路的另一个输入端。本发明在改进的概率假设密度粒子滤波器的理论基础上，设计了它的硬件电路实现方案，仿真结果表明，其跟踪性能和理论分析相近，能够用于跟踪杂波环境下的多个目标运动的问题。
发明专利
CN201010530381.6
2010-11-02
CN102064783A
2011-05-18
H03H7/01(2006.01)I
浙江大学
金梦珺;史治国;洪少华;陈积明;陈抗生
310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号
杭州求是专利事务所有限公司 33200
林怀禹
浙江;33
一种概率假设密度粒子滤波器的设计方法，其特征在于：1)从得到的观测值中选取得到固定个数8个观测值进行滤波运算，利用k?2时刻的状态估计值对k时刻接收到的观测值进行选择，选取8个观测值进行滤波器的运算；2)根据杂波密度并结合仿真结果，选择观测值的固定个数为8，当接收到的观测值个数少于等于8个时，所有的观测值都会被选到，并且用出现概率为0的值补足8个；当个数大于8个时，先利用k?2时刻的状态估计值和初始的速度计算得到k时刻的预测观测值，之后根据观测值和预测观测值之间的距离，选择最有可能的8个观测值；3)k＝1时刻和k＝2时刻选择观测值需要采用不同的方法，k＝1时刻如果观测值个数大于8个需要进行选择，观测值将和初始位置之间计算距离，选取8个观测值；k＝2时刻如果观测值个数大于8个需要进行选择，则先计算物体按照初始位置和初始速度运动一个时刻所到达的预测位置，再将观测值和预测位置进行距离计算，选取8个观测值；4)滤波器使用粒子来表征目标的后验概率分布，由于粒子滤波器的性能和粒子的数目成正比，但是在硬件电路中，粒子数目过多会带来长的延时从而影响实时性，所以综合考虑性能和实时性，选择使用1024个粒子用于存活粒子，另外1024个粒子用于新生粒子；5)在滤波器设计中，估计目标的状态值需要用到聚类算法，这一步骤将使用软件计算或者DSP处理，硬件电路不做具体处理。