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幾種卡爾曼濾波算法理論(留存版)

2025-08-08 15:21上一頁面

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【正文】 KF。極大似然估計從系統(tǒng)量測量出現(xiàn)概率最大的角度估計,其特點是不僅考慮新息的變化,而且考慮新息協(xié)方差矩陣的變化。這種由于計算舍入誤差所引起的發(fā)散稱為計算發(fā)散。自適應(yīng)濾波 在很多實際系統(tǒng)中,系統(tǒng)過程噪聲方差矩陣Q和量測誤差方差陣R事先是不知道的,有時甚至連狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣或量測矩陣H也不能確切建立。但是大部分系統(tǒng)是非線性的,其中還有許多事強(qiáng)非線性的。CDF使用多項式插值方法來計算多維積分,其計算簡單,易于實現(xiàn)。UKF仍假設(shè)隨機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)必須服從高斯分布,但取消了對系統(tǒng)模型的限制條件,也就是說,不要求系統(tǒng)是近似線性的,同時,UKF不需要計算雅克比矩陣,因此不要求狀態(tài)函數(shù)和量測函數(shù)必須是連續(xù)可微的,它甚至可以應(yīng)用于不連續(xù)系統(tǒng)?;跇O大似然準(zhǔn)則的自適應(yīng)卡爾曼濾波,通過系統(tǒng)狀態(tài)方差陣和量測噪聲方差陣實時估計系統(tǒng)噪聲統(tǒng)計特性的變化,以保證濾波器更好地適應(yīng)這種變化。如果計算機(jī)字長不夠長,這種積累誤差很有可能使估計誤差方差陣失去非負(fù)定性甚至失去對稱性,使濾波增益矩陣逐漸失去合適的加權(quán)作用而導(dǎo)致發(fā)散。如果所建立的模型與實際模型不符可能回引起濾波發(fā)散。非線性估計的核心就在于近似,給出非線性估計方法的不同就在于其近似處理的思想和實現(xiàn)手段不同。 幾乎同時,得到了分開差分濾波器(Divided Difference Filter,DDF)。 與EKF類似,UKF仍繼承了卡爾曼濾波器的基本結(jié)構(gòu),不同之處在于UKF用Unscented變換取代了EKF中的局部線性化。除此之外,對于階次較高的系統(tǒng),SageHusa自適應(yīng)濾波算法中和的在線估計有時會由于計算發(fā)散失去半正定性和正定性而出現(xiàn)濾波發(fā)散現(xiàn)象,此時SageHusa自適應(yīng)濾波算法的穩(wěn)定性和收斂性不能完全保證。(2) 由于卡爾曼濾波是遞推過程,隨著濾波步數(shù)的增加,舍入誤差將逐漸積累。自適應(yīng)濾波
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