[发明专利]基于差分演化的粒子滤波方法

摘要

本发明公开了基于差分演化的粒子滤波方法，属于信号处理、非线性滤波领域。该发明是对粒子滤波的改进，主要创新集中在：一、为了充分利用最新的观测信息，采用无迹卡尔曼滤波来产生粒子滤波的重要性分布；二、对重要性分布产生的采样粒子不再做传统重采样操作，而是对采样粒子做差分迭代优化处理，从而得到最优的粒子点集。本发明一改传统重采样算法对粒子的简单复制与丢弃的做法，而是采用差分演化算法对粒子集进行进化寻优，有效缓解了粒子滤波中的粒子退化和贫化问题，提高了粒子的利用率，具有更高的估计精度，在信号处理、非线性滤波领域具有较好的应用前景。

主权项

1.基于差分演化的粒子滤波方法，其特征在于包括步骤如下：a.在时间t＝0时，从先验概率分布p(x₀)中随机采样，获得初始化粒子其中i＝1,2,...,N代表粒子个数，N为大于1的整数，同时设每个初始化粒子的权值为并计算粒子的均值与方差；b.根据当前时刻的观测，利用UKF算法对前一时刻的粒子进行滤波处理，得到重要性函数，并从重要性函数采样得到当前时刻的重要性采样粒子；c.计算当前时刻重要性采样粒子的权值并对其归一化；d.利用差分演化重采样方法对当前时刻重要性采样粒子进行优化；e.对差分演化重采样优化后的带权粒子群加权后就得到了当前时刻的滤波结果；f.继续步骤b～e，直至完成所有时刻的滤波处理。