如何得出平稳的卡尔曼滤波器预测因子?


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在我的DSP书中有关卡尔曼滤波器的章节中,似乎是出乎意料的,它指出了系统的固定卡尔曼滤波器

{XŤ+1个=一种XŤ+wŤÿŤ=CXŤ+vŤ

有预测因子

X^Ť+1个|Ť=一种-一种ķ¯CX^Ť|Ť-1个+一种ķ¯ÿŤ

和稳态矢量协方差和卡尔曼增益

ˉ ķ = ˉ P ÇŤç ˉ P c ^Ť+- [R -1

P¯=一种P¯一种Ť-一种P¯CŤCP¯CŤ+[R-1个CP¯一种Ť+
ķ¯=P¯CŤCP¯CŤ+[R-1个

其中和分别表示输入噪声和测量噪声的协方差。[R w ^ v[Rwv

我看不到如何从最小方差预测器得出这一结论。有人可以向我解释一下,还是可以指向衍生该表达形式的资源?这是时变最小方差滤波器,我可以得出:

P+1|=Pt|t1Pt|

X^Ť+1个|Ť=一种-ķŤCX^Ť|Ť-1个+ķŤÿŤ
K t = A P t | t 1 C TC P t | t
PŤ+1个|Ť=一种PŤ|Ť-1个-PŤ|Ť-1个CŤCPŤ|Ť-1个CŤ+[R-1个CPŤ|Ť-1个一种Ť+
ķŤ=一种PŤ|Ť-1个CŤCPŤ|Ť-1个CŤ+[R-1个

我只是不确定如何从这里转到上方的固定过滤器。

更新:我看到将和代入时变滤波器固定滤波器,但为什么要与相乘?这仅仅是表示法不幸选择的一种征兆,意味着或并不能真正表示卡尔曼增益?P¯=PŤ+1个|Ť=PŤ|Ť-1个ķŤ=一种ķ¯一种ķķ¯


不,不可能从系统方程式中“看到”预测变量。我认为最好阅读一本有关卡尔曼滤波器的教科书,而不是要求我们为您派生它(这只会反省教科书中的某些内容)。Anderson和Moore的最佳过滤可能是一个不错的起点。如果我没记错的话,它来自第5章。
Lorem Ipsum

@yoda:谢谢。我的问题是,是否有人可以为我提供比课程推荐的教科书更好的资源,所以这是一个答案。
Andreas

@yoda:顺便说一句,以防我不清楚:我不是从状态空间系统中求出,而是从最小方差卡尔曼滤波器中求出。我已经更新了问题,以使我更清楚地得出一个时不变卡尔曼滤波器,而不是平稳的。
Andreas

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您从上面获得什么文字?如果有人可以访问它,它可能会很有用,因此我们可以看到完整的上下文。
詹森·R

Answers:


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您的推导是正确的。

P¯=PŤ|Ť-1个ķŤ=一种ķ¯

这是您的困惑吗?

  1. Ť|Ť-1个
  2. 当您的派生显示时变时,这怎么可能是“平稳的”?

  1. 符号上的不错的选择书的一部分

P¯=一种P¯一种Ť-一种P¯CŤCP¯CŤ+[R-1个CP¯一种Ť+P¯

  1. 对“固定”一词的误解。

PķP¯ķ¯

  • 自身的先前值
  • 一种C一种C
  • [R

ķPÿ


结论:

您得出的“时变”方程与本书中的等价。此外,在符号上存在差异,您对更改和未更改有一些误解。


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我不记得我问这个问题时遇到的问题,但是现在这很有意义。谢谢!
Andreas

我不太明白。那么,非平稳卡尔曼滤波器的方程将是什么样?
Sandu Ursu
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