[发明专利]一种自适应高阶容积卡尔曼滤波方法

摘要

本发明涉及信号处理领域的一种自适应高阶容积卡尔曼滤波方法。本发明包括估计一步预测目标状态及其协方差阵，计算渐消因子并用其调整得到修正的协方差阵，计算目标状态的最优线性估计及其误差协方差，实时估计系统噪声的方差。本发明提出的方法具有比无迹卡尔曼滤波和容积卡尔曼滤波更高的估计精度。同时，通过引入时变渐消因子，使得本发明的方法具有处理系统状态突变的强跟踪能力。此外，通过实时估计系统噪声的方差，有效抑制了由于噪声统计特性未知时变而导致的滤波误差。

主权项

一种自适应高阶容积卡尔曼滤波方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1设置滤波初始条件：P(0|0)＝p(0)，步骤2时间更新，具体包括：(2.1)估计一步预测目标状态及其误差协方差阵P(k|k‑1)；(2.2)估算渐消因子λ(k)，并利用λ(k)对误差协方差阵P(k|k‑1)进行调整，得到修正后的协方差阵P_c(k|k‑1)；步骤3量测更新，具体包括：(3.1)计算测量值的预测估计值(3.2)计算协方差矩阵P_xz(k|k)和P_zz(k|k)以及第k时刻的增益阵K(k)，其中下标xz表示状态和测量值的互协方差，而zz则表示测量值的自协方差；(3.3)计算第k时刻的目标状态最优估计及其误差协方差P(k|k)；步骤4递推估计系统噪声的方差步骤5判断滤波是否继续执行，如果是，返回步骤2；否则，结束。