基于Stiefel流形的粒子滤波器研究

摘要：

为了解决粒子滤波的粒子退化和粒子多样性丧失问题,提出了一种基于Stiefel流形的粒子滤波算法.该算法将系统模型置于Stiefel流形上,用朗之万分布描述过程转移概率分布,用矩阵正态分布表示似然函数分布,在流形分布上进行粒子采样.在计算加权粒子的均值时,将流形嵌入到欧氏空间中.先计算欧氏空间中的粒子均值,再将计算结果投影到嵌套流形上,这就排除了噪声统计特性对粒子权重方差的影响,得到了一种受系统状态模型限制较少的重要性概率密度函数通用选择方案.仿真时选取单变量非静态增长模型,仿真结果验证了该算法的实时性、鲁棒性,滤波精度和滤波效率均比无味粒子滤波算法更好.

关键词：粒子滤波、Stiefel流形、单变量非静态增长模型

所属期刊栏目：59

分类号：O4(物理学)

资助基金：江苏省高等学校自然科学基金06KJB510030;国家自然科学基金61075028

在线出版日期：2011-03-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：8316-8321