專(zhuān)利名稱(chēng)：自適應(yīng)重采樣粒子濾波算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種信號(hào)處理的方法。
背景技術(shù)：
粒子濾波是基于貝葉斯理論的蒙特卡羅方法。其主要思想是采用一組帶有權(quán)值的采樣粒子來(lái)近似后驗(yàn)概率分布，根據(jù)采樣值和權(quán)值大小進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)。粒子濾波對(duì)狀態(tài)變量沒(méi)有任何限制，使用非常靈活，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工程領(lǐng)域。在實(shí)時(shí)應(yīng)用中，粒子濾波一個(gè)最大的問(wèn)題就是計(jì)算量大。目前對(duì)粒子濾波算法的改進(jìn)方向主要是提高精度，但同時(shí)也增加了計(jì)算量。為了減少計(jì)算量只能采取減少粒子數(shù)的方法，但這種做法是以降低估計(jì)精度為代價(jià)的，現(xiàn)有改進(jìn)算法不能滿(mǎn)足降低計(jì)算量的同時(shí)提高估計(jì)精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能降低計(jì)算量、提高估計(jì)精度的自適應(yīng)重采樣粒子濾波算法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明自適應(yīng)重采樣粒子濾波算法，其特征是(1)寫(xiě)出待估計(jì)變量的狀態(tài)方程和觀測(cè)方程，從建議分布中采樣產(chǎn)生初始粒子和相應(yīng)權(quán)值采用一階AR模型模擬瑞利衰落信道，狀態(tài)方程為Hk = aHH+Vn，觀測(cè)方程為Yk = XkHk+Wk，其中Hk為k時(shí)刻信道狀態(tài)值，a = J0 (2 π fdTs)，J0 ()為第一類(lèi)零階Bessel函數(shù)，fdTs 為歸一化多普勒頻移，Vlri為狀態(tài)噪聲、滿(mǎn)足復(fù)高斯分布，Yk為觀測(cè)值，&為已知發(fā)送符號(hào)信息，Wk為高斯觀測(cè)噪聲；粒子總數(shù)為N，k-Ι時(shí)刻N(yùn)個(gè)粒子為i = 1，2，…，N，每個(gè)粒子對(duì)應(yīng)的權(quán)值為 Ot1, i = 1，2，…，N，令付^滿(mǎn)足均值為0方差為1的高斯分布、權(quán)值均等，滿(mǎn)足=1/1, i
=1,2,…，N，從建議分布尸)采樣得到k時(shí)刻的N個(gè)初始粒子，即將好丨—jf入狀態(tài)
方程，得到j(luò)^i = 1,2,…，N，根據(jù)觀測(cè)方程，k時(shí)刻權(quán)值為4甩)；(2)估計(jì)實(shí)際輸入信噪比，通過(guò)引入用來(lái)分辨粒子大小的參數(shù)THdn確定粒子保留或舍棄的參數(shù) 2實(shí)現(xiàn)重采樣過(guò)程TH1 和 TH2 取值范圍為T(mén)H1 e (OjI)TH2 e (0,1),參數(shù)TH1和 2實(shí)現(xiàn)重采樣過(guò)程的具體步驟為①根據(jù)步驟⑴中k時(shí)刻粒子的權(quán)值，首先分別計(jì)算每個(gè)粒子權(quán)值ω丨與TH1ZiN的比值，即代=J^其中L」表示向下取整；通過(guò)比較氏來(lái)分辨粒子權(quán)值的大小，TH1取值越小，分辨精度越高；
②估計(jì)信噪比SNR，根據(jù)下式計(jì)算TH2取值 '0.1SNR < OdB
權(quán)利要求
1.自適應(yīng)重采樣粒子濾波算法，其特征是(1)寫(xiě)出待估計(jì)變量的狀態(tài)方程和觀測(cè)方程，從建議分布中采樣產(chǎn)生初始粒子和相應(yīng)權(quán)值
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供自適應(yīng)重采樣粒子濾波算法，包括以下步驟寫(xiě)出待估計(jì)變量的狀態(tài)方程和觀測(cè)方程，從建議分布中采樣產(chǎn)生初始粒子和相應(yīng)權(quán)值，估計(jì)實(shí)際輸入信噪比，通過(guò)引入用來(lái)分辨粒子大小的參數(shù)和確定粒子保留或舍棄的參數(shù)實(shí)現(xiàn)重采樣過(guò)程，采樣后根據(jù)新粒子和權(quán)值計(jì)算狀態(tài)估計(jì)值。本發(fā)明既能降低計(jì)算量，又能提高估計(jì)精度，適用于任何非線性非高斯系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G06F17/00GK102339270SQ20111016608
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者付進(jìn), 梁國(guó)龍, 韓雅菲 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)