[发明专利]改进的自举裂变粒子滤波方法及其DSP硬件实现方法

摘要

本发明一种改进的自举裂变粒子滤波方法及其仿真方法，将权值归一化步骤合并到结果输出、权值锐化检测、重采样等几个步骤中，从而减少了大量的除法运算，降低了硬件开销。根据粒子滤波算法运算量大的特点，选择了TI公司的TMS320VC5509A数字信号处理器(DSP)来实现粒子滤波算法，通过集成在MATLAB 7.1中的CCSLink工具将C5509及其集成开发环境CCS 2.21连接在一起，在DSP中编写了改进FBPF算法的程序，并将数据通过RTDX通道传给MATLAB进行保存、分析和绘图，通过采用MATLAB和CCS联合仿真的方法，分析粒子滤波算法的性能。

主权项

1.一种改进的自举裂变粒子滤波方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：k＝0时初始化，采样粒子i＝1，…，N_s；k＝1，2，…时做以下循环迭代，其中，x₀表示0时刻系统的状态向量，表示系统的状态先验条件概率，括号中的表示某个变量，而p(x₀)表示初始状态向量x₀的先验概率，表示0时刻状态向量的第i个粒子，其权值为k，Ns表示大于1的自然数；步骤2：i＝1，…，N_s，采样粒子计算非归一化权重计算权重的同时对这一时刻的权重累加求和，得到非归一化的权值-粒子集和权重累加和其中，x_k表示k时刻系统的状态向量，y_k表示k时刻系统的输出，是k时刻状态向量的第i个粒子的权值；步骤3：输出结果，步骤4：权值锐化检测，估计粒子集X_k的有效样本容量步骤5：若则进行SFN预处理过程，得到新的权值-粒子集并对新裂变粒子的置为1/N_s，然后返回步骤2，否则直接转入下一步；步骤6：重采样：按粒子权值从大到小进行排列，将大权值的粒子进行裂变，然后覆盖后面小权值的十个粒子，然后返回步骤2。