基于FPU的高速卡尔曼滤波器公式推导法硬件设计

摘要：

基于卡尔曼滤波器的传统硬件实现方式,根据滤波模型和矩阵运算,将滤波公式进行推导和化简,然后利用“自底向上”的设计思路,设计滤波公式需要的底层FPU (float point unit),从而实现整个卡尔曼滤波系统.以这种方法设计的卡尔曼滤波器,不仅摆脱了传统实现方式对于平台的依赖性,增加了系统的可移植性和应用范围,并且滤波速度比传统矩阵运算法有明显提升.对于匀加速滤波模型,给出公式推导法和矩阵运算法的详细数据对比,采用该方法设计的卡尔曼滤波器,滤波精度保持原来的水平,滤波速度提升为传统矩阵运算法的2.1倍.

关键词：卡尔曼滤波器、目标跟踪、IEEE754、浮点数运算、实时性

所属期刊栏目：52

分类号：TN492(微电子学、集成电路（IC）)

资助基金：江苏省产学研联合创新资金——前瞻性联合研究项目BY2013018

在线出版日期：2017-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：803-808