《粒子濾波原理及套用——MATLAB仿真》是2017年4月電子工業出版社出版的圖書，作者是黃小平、王岩、繆鵬程。
基本介紹
- 書名：粒子濾波原理及套用——MATLAB仿真
- 作者：黃小平、王岩、繆鵬程
- ISBN：9787121310461
- 頁數：216頁
- 定價：49元
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2017年4月
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書主要介紹粒子濾波的基本原理及其在非線性系統中的套用。為方便讀者快速掌握粒子濾波的精髓，本 書採用原理介紹+實例套用+MATLAB 程式仿真+中文注釋相結合的方式，向讀者介紹濾波的原理和實現過程。 本書共 9章，第 1章緒論，介紹粒子濾波的發展狀況；第 2章簡略地介紹 MATLAB 算法仿真編程基礎，便於零 基礎的讀者學習後續章節介紹的原理；第3章介紹與粒子濾波相關的機率論基礎；第4章介紹蒙特卡洛的基本原 理；第 5章介紹粒子濾波的基本原理；第 6章介紹粒子濾波的改進算法，主要是 EPF 算法和 UPF 算法。第 7章 和第 8章為粒子濾波在目標跟蹤、電池參數估計中的套用；第 9章為 Simulink 環境下粒子濾波器的設計。
圖書目錄
第1章 緒論 1
1.1 粒子濾波的發展歷史 1
1.2 粒子濾波的現狀及趨勢 2
1.3 粒子濾波的特點 2
1.4 粒子濾波的套用領域 3
1.5 小結 7
1.6 參考文獻 7
第2章 編程基礎 11
2.1 MATLAB簡介 11
2.1.1 MATLAB發展歷史 11
2.1.2 MATLAB 7.10的系統簡介 12
2.1.3 M-File編輯器的使用 14
2.2 數據類型和數組 15
2.2.1 數據類型概述 16
2.2.2 數組的創建 17
2.2.3 數組的屬性 18
2.2.4 數組的操作 19
2.2.5 結構體和元胞數組 22
2.3 程式設計 23
2.3.1 條件語句 24
2.3.2 循環語句 25
2.3.3 函式 26
2.3.4 畫圖 28
2.4 常用的數學函式 30
2.5 編程基礎實踐 33
2.6 小結 34
第3章 機率論與數理統計基礎 35
3.1 基本概念 35
3.1.1 隨機現象 35
3.1.2 隨機試驗 35
3.1.3 樣本空間 36
3.1.4 隨機事件、隨機變數 36
3.2 機率與頻率 37
3.2.1 相關定義 37
3.2.2 大數定律 38
3.2.3 中心極限定律 39
3.3 條件機率 39
3.3.1 相關概念 39
3.4 數字特徵 41
3.5 幾個重要的機率密度函式 44
3.5.1 均勻分布 44
3.5.2 指數分布 47
3.5.3 高斯分布 47
3.5.4 伽馬分布 49
3.6 白噪聲和有色噪聲 52
3.6.1 白噪聲和有色噪聲的定義 52
3.6.2 白噪聲和有色噪聲的比較 53
3.7 小結 59
第4章 蒙特卡洛原理 60
4.1 蒙特卡洛概述 60
4.1.1 歷史及發展 60
4.1.2 算法引例 60
4.2 蒙特卡洛方法 61
4.2.1 主要步驟 61
4.2.2 隨機數的產生 62
4.2.3 Monte Carlo方法的收斂性 63
4.2.4 Monte Carlo的套用特徵 65
4.3 模擬 65
4.3.1 物理模擬 66
4.3.2 計算機模擬 67
4.4 蒙特卡洛的套用 76
4.4.1 蒲豐針實驗 76
4.4.2 定積分的計算 78
4.5 小結 85
第5章 粒子濾波原理 86
5.1 算法引例 86
5.2 系統建模 87
5.2.1 狀態方程和過程噪聲 87
5.2.2 觀測方程和測量噪聲 88
5.3 核心思想 89
5.3.1 均值思想 89
5.3.2 權重計算 90
5.4 優勝劣汰 92
5.4.1 隨機重採樣 93
5.4.2 多項式重採樣 96
5.4.3 系統重採樣 98
5.4.4 殘差重採樣 101
5.5 粒子濾波器 103
5.5.1 蒙特卡洛採樣 103
5.5.2 貝葉斯重要性採樣 103
5.5.3 SIS濾波器 104
5.5.4 Bootstrap/SIR濾波器 105
5.5.5 粒子濾波算法通用流程 107
5.6 粒子濾波仿真實例 108
5.6.1 一維系統建模 108
5.6.2 一維系統仿真 108
5.6.3 數據分析 112
5.7 小結 118
5.8 參考文獻 118
第6章 改進粒子濾波算法 119
6.1 基本粒子濾波存在的問題 119
6.2 建議密度函式 120
6.3 EPF算法 120
6.4 UPF算法 122
6.5 PF、EPF、UPF綜合仿真對比 124
6.6 小結 137
6.7 參考文獻 138
第7章 粒子濾波在目標跟蹤中的套用 139
7.1 目標跟蹤過程描述 139
7.2 單站單目標跟蹤系統建模 140
7.3 單站單目標觀測距離的系統及仿真程式 142
7.3.1 基於距離的系統模型 142
7.3.2 基於距離的跟蹤系統仿真程式 143
7.4 單站單目標純方位角度觀測系統及仿真程式 149
7.4.1 純方位目標跟蹤系統模型 149
7.4.2 純方位跟蹤系統仿真程式 150
7.5 多站單目標純方位角度觀測系統及仿真程式 153
7.5.1 多站純方位目標跟蹤系統模型 153
7.5.2 多站純方位跟蹤系統仿真程式 155
7.6 非高斯模型下粒子濾波跟蹤仿真 160
7.7 小結 166
第8章 粒子濾波在電池壽命估計中的套用 167
8.1 電池壽命課題背景 167
8.2 電池壽命預測模型 169
8.2.1 以容量衰減為基礎的儲存壽命模型 169
8.2.2 以阻抗增加、功率衰退為基礎的儲存壽命模型 171
8.2.3 以阻抗增加、功率衰退為基礎的循環壽命模型 171
8.2.4 以容量衰減為基礎的循環壽命模型 172
8.3 基於粒子濾波的電池壽命預測仿真程式 172
8.4 小結 179
8.5 參考文獻 179
第9章 Simulink仿真 180
9.1 Simulink概述 180
9.1.1 Simulink啟動 180
9.1.2 Simulink仿真設定 181
9.1.3 Simulink模組庫簡介 186
9.2 S函式 190
9.2.1 S函式原理 190
9.2.2 S函式的控制流程 193
9.3 目標跟蹤的Simulink仿真 194
9.3.1 狀態方程和觀測方程的Simulink建模 194
9.3.2 基於S函式的粒子濾波器設計及其在跟蹤中的套用 197
9.4 小結 204
