[发明专利]基于模拟电路形式的卡尔曼滤波方法及模拟电路

摘要

本发明公开了一种基于模拟电路形式的卡尔曼滤波方法及模拟电路，本发明基于连续时间的Kalman滤波方程，并根据黎卡提(Riccati)方程的求解方法，得到Kalman滤波方程的稳态解，滤波参数在进入稳态后变为常值，从而使得各个运算环节可以用运算放大器等模拟元器件来实现，实验表明，本发明方法得到的估计结果与数字方式实现的Kalman滤波器结果一致，说明本发明方法是可行的。

主权项

一种基于模拟电路形式的卡尔曼滤波方法，其特征在于，包括步骤：S1，基于被估计系统的各类输出信号及其与状态量的物理关系，构建系统的卡尔曼滤波模型，所述的卡尔曼滤波模型包括系统的状态量更新模型、状态模型和观测模型；S2，基于卡尔曼滤波模型获得系统的滤波参数，所述的滤波参数包括卡尔曼滤波的稳态增益；S3，基于卡尔曼滤波模型所获的滤波参数构建比例积分运算模块或比例运算模块、以及积分运算模块和差分运算模块；S4，采用模拟元器件分别搭建所述的比例积分运算模块或比例运算模块，以及差分运算模块和积分运算模块的模拟电路，获得卡尔曼滤波算法的模拟电路实现形式；S5，采用卡尔曼滤波模拟电路对系统的输出信号进行卡尔曼滤波。