《卡爾曼濾波原理及套用——MATLAB仿真（第2版）》是2022年電子工業出版社出版的圖書，作者是黃小平、王岩。
基本介紹
- 中文名： 卡爾曼濾波原理及套用——MATLAB仿真（第2版）
- 作者：黃小平、王岩
- 出版社： 電子工業出版社
- 出版時間：2022年
- 頁數：240 頁
- 定價：79 元
- 開本：16 開
- ISBN： 9787121431814
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書主要介紹數位訊號處理中的卡爾曼（Kalman）濾波算法及其在相關領域套用中的相關內容。全書共7章。第1章為緒論。第2章介紹MATLAB算法仿真的編程基礎。第3章介紹線性Kalman濾波。第4章討論擴展Kalman濾波，並介紹其在目標跟蹤和制導領域中的套用和算法仿真。第5章介紹無跡Kalman濾波，同時給出在套用領域中的算法仿真實例。第6章介紹互動多模型Kalman濾波算法。第7章介紹在Simulink環境下，如何通過模組庫和S函式構建Kalman濾波器，並給出系統線上性和非線性兩種情況下的濾波器設計方法。
圖書目錄
第1章 緒論 1
1.1 濾波的含義 1
1.2 Kalman濾波的背景 2
1.3 最優估計的相關方法 3
1.3.1 最小二乘法 3
1.3.2 極大似然估計 5
1.3.3 維納濾波 6
1.3.4 Kalman濾波 7
1.3.5 Kalman濾波衍生算法 9
1.3.6 粒子濾波 10
1.4 Kalman濾波的套用領域 11
參考文獻 12
第2章 MATLAB編程基礎 14
2.1 MATLAB簡介 14
2.1.1 MATLAB發展歷史 14
2.1.2 MATLAB使用簡介 16
2.1.3 M檔案編輯器的使用 19
2.2 數據類型和數組 21
2.2.1 數據類型概述 21
2.2.2 數組的創建 22
2.2.3 數組的屬性 24
2.2.4 數組的操作 25
2.2.5 結構體和元胞數組 28
2.3 程式設計 30
2.3.1 條件語句 30
2.3.2 循環語句 32
2.3.3 函式 34
2.4 數據可視化 36
2.4.1 坐標軸設定 36
2.4.2 曲線繪製 38
2.4.3 直方圖和餅圖 41
2.4.4 動畫功能 45
參考文獻 48
第3章 線性Kalman濾波 50
3.1 Kalman濾波原理 50
3.1.1 射影定理 50
3.1.2 Kalman濾波器 52
3.1.3 Kalman濾波的參數處理 57
3.2 Kalman濾波在溫度測量中的套用 59
3.2.1 原理介紹 59
3.2.2 MATLAB仿真程式 61
3.3 Kalman濾波在自由落體運動目標跟蹤中的套用 63
3.3.1 狀態方程的建立 63
3.3.2 MATLAB仿真程式 67
3.4 Kalman濾波在船舶GPS導航定位系統中的套用 69
3.4.1 原理介紹 69
3.4.2 MATLAB仿真程式 72
3.5 Kalman濾波在石油地震勘探中的套用 74
3.5.1 石油地震勘探白噪聲反卷積濾波原理 74
3.5.2 石油地震勘探白噪聲反卷積濾波仿真實現 76
3.5.3 MATLAB仿真程式 77
3.6 Kalman濾波在視頻圖像目標跟蹤中的套用 80
3.6.1 視頻圖像處理的基本方法 80
3.6.2 Kalman濾波對自由下落的皮球跟蹤套用 90
3.6.3 目標檢測MATLAB程式 92
3.6.4 Kalman濾波視頻跟蹤MATLAB程式 94
3.7 奶牛尾部圖像目標跟蹤 98
3.7.1 目標運動建模 98
3.7.2 奶牛運動跟蹤算法 100
3.7.3 奶牛尾部跟蹤算法程式 103
參考文獻 106
第4章 擴展Kalman濾波 108
4.1 擴展Kalman濾波原理 108
4.1.1 局部線性化 108
4.1.2 線性Kalman濾波 110
4.2 簡單非線性系統的擴展Kalman濾波器設計 111
4.2.1 原理介紹 111
4.2.2 標量非線性系統擴展Kalman濾波的MATLAB程式 114
4.3 擴展Kalman濾波在目標跟蹤中的套用 115
4.3.1 目標跟蹤數學建模 115
4.3.2 基於觀測距離的擴展Kalman濾波目標跟蹤算法 116
4.3.3 基於距離的目標跟蹤算法MATLAB程式 118
4.3.4 基於擴展Kalman濾波的純方位目標跟蹤算法 120
4.3.5 純方位目標跟蹤算法MATLAB程式 122
4.4 擴展Kalman濾波在純方位尋的飛彈制導中的套用 124
4.4.1 三維尋的制導系統 124
4.4.2 擴展Kalman濾波在尋的制導問題中的算法分析 126
4.4.3 仿真結果 128
4.4.4 尋的制導MATLAB程式 129
4.5 擴展Kalman濾波在電池壽命估計中的套用 133
4.5.1 電池壽命預測模型 133
4.5.2 數據載入 136
4.5.3 擴展Kalman程式及計算結果 138
參考文獻 142
第5章 無跡Kalman濾波 144
5.1 無跡Kalman濾波原理 144
5.1.1 無跡變換 144
5.1.2 無跡Kalman濾波算法實現 146
5.2 無跡Kalman濾波在單觀測站目標跟蹤中的套用 147
5.2.1 原理介紹 147
5.2.2 仿真程式 149
5.3 無跡Kalman濾波在勻加速度直線運動目標跟蹤中的套用 152
5.3.1 原理介紹 152
5.3.2 仿真程式 154
5.4 無跡Kalman濾波與擴展Kalman濾波算法的套用比較 157
5.5 無跡Kalman濾波算法在電池壽命估計中的套用 162
參考文獻 166
第6章 互動多模型Kalman濾波 168
6.1 互動多模型Kalman濾波原理 168
6.2 互動多模型Kalman濾波在目標跟蹤中的套用 171
6.2.1 問題描述 171
6.2.2 互動多模型濾波器設計 172
6.2.3 仿真分析 173
6.2.4 互動多模型Kalman濾波算法MATLAB仿真程式 175
參考文獻 180
第7章 Kalman濾波的Simulink仿真 182
7.1 Simulink概述 182
7.1.1 Simulink啟動 182
7.1.2 Simulink仿真設定 184
7.1.3 Simulink模組庫簡介 188
7.2 S函式 193
7.2.1 S函式原理 193
7.2.2 S函式的控制流程 197
7.3 線性Kalman的Simulink仿真 198
7.3.1 一維數據的Kalman濾波處理 198
7.3.2 狀態方程和觀測方程的Simulink建模 204
7.3.3 基於S函式的Kalman濾波器設計 209
7.4 非線性Kalman濾波 217
7.4.1 基於Simulink的擴展Kalman濾波器設計 217
7.4.2 基於Simulink的無跡Kalman濾波器設計 223
參考文獻 228
