[发明专利]自适应重采样粒子滤波算法有效
申请号: | 201110166084.2 | 申请日: | 2011-06-20 |
公开(公告)号: | CN102339270A | 公开(公告)日: | 2012-02-01 |
发明(设计)人: | 梁国龙;韩雅菲;付进 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨工程大学 |
主分类号: | G06F17/00 | 分类号: | G06F17/00 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | 本发明的目的在于提供自适应重采样粒子滤波算法,包括以下步骤:写出待估计变量的状态方程和观测方程,从建议分布中采样产生初始粒子和相应权值,估计实际输入信噪比,通过引入用来分辨粒子大小的参数和确定粒子保留或舍弃的参数实现重采样过程,采样后根据新粒子和权值计算状态估计值。本发明既能降低计算量,又能提高估计精度,适用于任何非线性非高斯系统。 | ||
搜索关键词: | 自适应 采样 粒子 滤波 算法 | ||
【主权项】:
1.自适应重采样粒子滤波算法,其特征是:(1)写出待估计变量的状态方程和观测方程,从建议分布中采样产生初始粒子和相应权值:采用一阶AR模型模拟瑞利衰落信道,状态方程为Hk=aHk-1+Vk-1,观测方程为Yk=XkHk+Wk,其中Hk为k时刻信道状态值,a=J0(2πfdTs),J0()为第一类零阶Bessel函数,fdTs为归一化多普勒频移,Vk-1为状态噪声、满足复高斯分布,Yk为观测值,Xk为已知发送符号信息,Wk为高斯观测噪声;粒子总数为N,k-1时刻N个粒子为
i=1,2,·,N,每个粒子对应的权值为
i=1,2,·,N,令
满足均值为0方差为1的高斯分布、权值均等,满足
i=1,2,·,N,从建议分布
采样得到k时刻的N个初始粒子,即将
代入状态方程,得到
i=1,2,·,N,根据观测方程,k时刻权值为
(2)估计实际输入信噪比,通过引入用来分辨粒子大小的参数TH1和确定粒子保留或舍弃的参数TH2实现重采样过程:TH1和TH2取值范围为:TH1∈(0,1)TH2∈(0,1),参数TH1和TH2实现重采样过程的具体步骤为:①根据步骤(1)中k时刻粒子的权值,首先分别计算每个粒子权值
与TH1/N的比值,即
其中
表示向下取整;通过比较Ri来分辨粒子权值的大小,TH1取值越小,分辨精度越高;②估计信噪比SNR,根据下式计算TH2取值:TH 2 = 0.1 SNR < 0 dB 10 SNR 5 - 4 0 dB ≤ SNR ≤ 15 dB 0.9 SNR > 15 dB , ]]> 如果输入信噪比发生变化,TH2取值根据式TH 2 = 0.1 SNR < 0 dB 10 SNR 5 - 4 0 dB ≤ SNR ≤ 15 dB 0.9 SNR > 15 dB ]]> 自适应调节;③将比值Ri归一化:R i = R i Σ i = 1 N R i ; ]]> ④若Ri>TH2,该粒子保留;若Ri≤TH2,该粒子舍弃;⑤k时刻保留下来的粒子为M个,即
j=1,2,·,M,对应每个粒子归一化比值为Rj,j=1,2,·,M,再次归一化:
本步骤中的步骤①、②、③、④、⑤即为重采样过程,经过重采样产生M个新粒子
j=1,2,·,M和相应新权值
j=1,2,·,M;(3)采样后根据新粒子和权值计算状态估计值:根据步骤(2)中经过重采样得到的新粒子和权值,计算k时刻信道状态估值Hk:H k = Σ j = 1 M H k j R ‾ j . ]]>
下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于哈尔滨工程大学,未经哈尔滨工程大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/patent/201110166084.2/,转载请声明来源钻瓜专利网。