等式状态约束下的粒子滤波算法

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等式状态约束下的粒子滤波算法

陈金广, 李洁, 高新波

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陈金广, 李洁, 高新波. 等式状态约束下的粒子滤波算法[J]. 电子科技大学学报, 2011, 40(4): 596-601. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.04.025

引用本文:

陈金广, 李洁, 高新波. 等式状态约束下的粒子滤波算法[J]. 电子科技大学学报, 2011, 40(4): 596-601. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.04.025

CHEN Jin-guang, LI Jie, GAO Xin-bo. Particle Filtering with Equality State Constraints[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2011, 40(4): 596-601. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.04.025

Citation:

CHEN Jin-guang, LI Jie, GAO Xin-bo. Particle Filtering with Equality State Constraints[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2011, 40(4): 596-601. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.04.025

等式状态约束下的粒子滤波算法

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.04.025

1.
西安电子科技大学电子工程学院西安 710071;
2.
西安工程大学计算机科学学院西安 710048

基金项目:

国家自然科学基金(60832005，60702061);教育部长江学者和创新团队支持计划(IRT0645);陕西省教育厅科研计划(2010JK565)

作者简介:
陈金广(1977-)，男，博士生，主要从事信息融合、目标跟踪方面的研究.

中图分类号: TP391

Particle Filtering with Equality State Constraints

1.
School of Electronic Engineering,Xidian University Xi'an 710071;
2.
School of Computer Science,Xi'an Polytechnic University Xi'an 710048

摘要: 针对具有等式状态约束的非线性高斯系统滤波问题，在粒子滤波过程中，通过投影方法将状态向量投影到状态约束子空间，利用拉格朗日乘子法求解修正后的状态向量。由于在粒子滤波算法中可以针对状态估计或者粒子集修正，因此，对应了两种能够处理等式状态约束的粒子滤波方法。新方法与常规粒子滤波算法相比滤波误差明显降低。仿真结果验证了新方法的有效性。
- 非线性滤波 /
- 粒子滤波 /
- 投影方法 /
- 状态约束
Abstract: The paper aims at the problem of nonlinear Gaussian system filtering with state constraints. In particle filtering, state vector is projected to the state constrained subspace via projection method, and the modified state vector is evaluated using the Lagrange multiplier method. Because either state estimation or particles can be modified in the particle filtering, two new methods are given to deal with particle filtering with equality state constraints. The filtering errors of the new methods are lower than the that of general particle filter obviously. Simulation results verify the effectiveness of the new methods.
- nonlinear filtering /
- particle filter(PF) /
- projection method /
- state constraints

[1]	钱夔, 宋爱国, 田磊. 基于频域控制约束的物理神经网络非线性系统预测方法 . 电子科技大学学报, 2024, 53(2): 227-234. doi: 10.12178/1001-0548.2023036
[2]	梁志兵, 刘付显, 赵慧珍. 平方根递推更新高斯粒子滤波 . 电子科技大学学报, 2019, 48(3): 345-350, 373. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.03.006
[3]	王维博, 孙敬欢, 董蕊莹, 郑永康. 基于小样本的高精度室内停车场指纹定位算法 . 电子科技大学学报, 2019, 48(1): 32-38. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.01.006
[4]	周瑞, 鲁翔, 卢帅, 李志强, 桑楠. 基于粒子滤波和地图匹配的融合室内定位 . 电子科技大学学报, 2018, 47(3): 415-420. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.03.015
[5]	陈彦, 伏晨荣, 卢有春, 童玲. 基于SAR图像的道路损毁信息提取 . 电子科技大学学报, 2016, 45(4): 551-556. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.007
[6]	陈姝, 梁文章. 结合特征点匹配及深度网络检测的运动跟踪 . 电子科技大学学报, 2016, 45(2): 246-251.
[7]	李伟, 曹洁, 李军, 王进花. 噪声相关粒子滤波算法 . 电子科技大学学报, 2016, 45(3): 436-441. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.02.021
[8]	张民, 贾海涛, 沈震. 基于遗传算法改进的粒子滤波重采样模型 . 电子科技大学学报, 2015, 44(3): 344-349. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.005
[9]	季玉龙, 杨光, 戈文一. 基于粒子滤波的目标主动轮廓跟踪算法 . 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 91-96. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.015
[10]	雷靖, 白雪玲. 非线性系统全状态线性化内模扰动抑制 . 电子科技大学学报, 2014, 43(1): 71-75. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.01.012
[11]	鹿传国, 冯新喜, 张迪, 孔云波. 马尔可夫链蒙特卡罗容积粒子滤波器 . 电子科技大学学报, 2012, 41(6): 859-864. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.06.008
[12]	樊玲, 张晓玲. 雷达微弱目标探测的改进检测前跟踪算法 . 电子科技大学学报, 2011, 40(6): 839-843. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.006
[13]	屈剑锋, 柴毅, 郭茂耘. 无线传感器网络下的并行粒子滤波目标跟踪算法 . 电子科技大学学报, 2011, 40(2): 231-236. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.02.015
[14]	杜正聪, 唐斌, 刘立新. 粒子滤波的MIMO-OFDM空频分层检测算法 . 电子科技大学学报, 2008, 37(2): 194-197.
[15]	李绍荣, 付忠, 廖平. 滤波初值对测向定位的影响及其消除方法 . 电子科技大学学报, 2008, 37(3): 331-334.
[16]	王田, 杨士中. 带包络约束的优化滤波器设计方法 . 电子科技大学学报, 2006, 35(3): 298-301.
[17]	戴扬, 于盛林. 基于滤波－还原的二维条码识别投影算法 . 电子科技大学学报, 2005, 34(4): 537-540.
[18]	马义德, 张祥光, 杨淼. 基于多结构元广义形态滤波的改进算法 . 电子科技大学学报, 2004, 33(4): 391-394.
[19]	滕召波, 张世永, 陈华富, 何光中. 非线性规划一般约束条件的SQP方法 . 电子科技大学学报, 2001, 30(1): 103-106.
[20]	郁伯康, 郁梅. 彩色图像滤波的新方法 . 电子科技大学学报, 1999, 28(1): 14-19.

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等式状态约束下的粒子滤波算法

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.04.025

1. 西安电子科技大学电子工程学院西安 710071;

2. 西安工程大学计算机科学学院西安 710048

基金项目:

国家自然科学基金(60832005，60702061);教育部长江学者和创新团队支持计划(IRT0645);陕西省教育厅科研计划(2010JK565)

作者简介:
陈金广(1977-)，男，博士生，主要从事信息融合、目标跟踪方面的研究.

收稿日期: 2009-11-22
修回日期: 2010-07-06
刊出日期: 2011-08-15

中图分类号: TP391

关键词:

摘要: 针对具有等式状态约束的非线性高斯系统滤波问题，在粒子滤波过程中，通过投影方法将状态向量投影到状态约束子空间，利用拉格朗日乘子法求解修正后的状态向量。由于在粒子滤波算法中可以针对状态估计或者粒子集修正，因此，对应了两种能够处理等式状态约束的粒子滤波方法。新方法与常规粒子滤波算法相比滤波误差明显降低。仿真结果验证了新方法的有效性。

English Abstract

陈金广, 李洁, 高新波. 等式状态约束下的粒子滤波算法[J]. 电子科技大学学报, 2011, 40(4): 596-601. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.04.025

引用本文:

陈金广, 李洁, 高新波. 等式状态约束下的粒子滤波算法[J]. 电子科技大学学报, 2011, 40(4): 596-601. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.04.025

CHEN Jin-guang, LI Jie, GAO Xin-bo. Particle Filtering with Equality State Constraints[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2011, 40(4): 596-601. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.04.025

Citation:

CHEN Jin-guang, LI Jie, GAO Xin-bo. Particle Filtering with Equality State Constraints[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2011, 40(4): 596-601. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.04.025

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