变集合Kalman滤波理论研究与仿真

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1、华中科技大学硕士学位论文分类号学号M201370020学校代码10487密级硕士学位论文变集合Kalman滤波理论研究与仿真学位申请人：高瑞学科专业：概率论与数理统计指导教师：孙旭教授答辩日期：2015.5.201华中科技大学硕士学位论文AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofScienceVariationalEnsembleKalmanFilterandsimulationCandidate:RuiGaoProbabilityTheoryandMa

2、jor:MathematicalStatisticsSupervisor:Prof.XuSunHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,20152华中科技大学硕士学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论

3、文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日3华中科技大学硕士学位论文摘要滤波的概念在很早就被提出，并且对于滤波的应用渗透在各个领域当中。应用过程中对滤波理论的研究也是在不断的被更新、被推广到更

4、广的领域当中。其中Kalman在1960年提出的Kalman滤波因其理论简单、应用广泛，很快就被广大的研究者所接受。Kalman滤波和其他滤波一样，用于系统建模中噪声或者干扰的处理。Kalman滤波的研究从线性到非线性、从单一到复合、从理论到实践多角度的发展。其中包括最简单的线性Kalman滤波；推广到非线性情况下，出现的扩展Kalman滤波。本文主要涉及非线性Kalman滤波的研究。介绍了扩展Kalman滤波和变Kalman滤波。之后对Kalman滤波中存在的存储问题进行了分析，将集合思想引入研究当中，提出了集合Kalman滤波和变集合Kalman滤波的新模型。文章

5、对非线性Kalman滤波的研究分为五个部分。第一部通过对研究背景、国内外研究现状和问题研究意义的讨论，为后续Kalman研究做好了良好的铺垫。第二部分主要介绍研究过程中的基本概念以及Kalman滤波的基本构成，并且阐述了线性Kalman滤波的思想过程，为第三部分理论研究打下了坚实的基础。第四部分是文章的核心部分，这一部分以扩展Kalman滤波和变Kalman滤波为基础，提出了新的Kalman滤波——集合Kalman滤波和变集合Kalman滤波。第四部分是对第三部分理论的应用支撑，采用仿真手法，分析仿真效果说明了Kalman滤波的实用性以及新的滤波模型的优良性。最后一个

6、部分是全文的总结，更加系统概括的阐述了文章中所得到的结果。关键词：非线性Kalman滤波扩展Kalman滤波集合Kalman滤波变集合Kalaman滤波模型仿真I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTTheconceptoffiltering,wasintroducedinearlyandtheapplicationoffilteringosmosisinvariousfields.Intheprocessofapplicationoffilterisalsoconstantlyupdatedandhasbeenspreadtothebroaderdomain.Th

7、e1960Kalmangavefilteringplayingaimportantrole.Kalmanfilteringisappliedwidelybecauseofitssimpletheory,andwasquicklyacceptedbytheresearchers.Kalmanfilterlikesotherfilter,usedtodealwiththenoiseorinterferenceinthesystemmodeling.Kalmanfilterresearchfromlineartononlinear,fromsingleto