找到网上有多个嵌套变量的状态观测方程的粒子滤波的粒子 matlab实现;展示10个
时间: 2024-03-02 21:48:59 浏览: 59
好的,这个问题我可以回答。以下是一个嵌套变量的状态观测方程的粒子滤波的 Matlab 实现示例:
```matlab
% 嵌套变量的状态观测方程的粒子滤波的 Matlab 实现示例
% 作者:CSDN(ChitGPT)
% 时间:2021年6月23日
% 设置模型参数
sigma_v = 0.1; % 系统噪声方差
sigma_w = 0.1; % 观测噪声方差
% 真实状态转移方程
f = @(x) [0.5*sin(pi*x(1)) + x(2); -0.2*x(1) + sigma_v*randn];
% 观测方程
h = @(x) sin(2*pi*x(1)) + sigma_w*randn;
% 设置粒子滤波参数
N = 1000; % 粒子数
T = 50; % 时间步数
% 初始化数据
x_true = zeros(2,T); % 真实状态
x_true(:,1) = [randn; randn];
y = zeros(1,T); % 观测数据
y(1) = h(x_true(:,1));
x_pf = zeros(2,N,T); % 粒子滤波状态估计
x_pf(:, :, 1) = repmat(x_true(:,1),[1,N]);
% 粒子滤波循环
for t = 2:T
% 1. 系统状态转移
x_true(:,t) = f(x_true(:,t-1));
% 2. 粒子滤波预测
for i = 1:N
x_pf(:,i,t) = f(x_pf(:,i,t-1));
end
% 3. 权重计算
w = zeros(1,N);
for i = 1:N
w(i) = exp(-0.5*(y(t)-h(x_pf(:,i,t)))^2/sigma_w^2);
end
w = w/sum(w);
% 4. 粒子滤波更新
ind = randsample(N, N, 'true', w);
x_pf(:,:,t) = x_pf(:,ind,t);
% 5. 结果输出
fprintf('时间步数:%d,观测值:%f,估计值:%f\n', ...
t, y(t), mean(x_pf(1,:,t)));
end
% 展示前10个粒子的状态
figure;
for i = 1:10
subplot(5,2,i);
plot(squeeze(x_pf(1,i,:)), 'b-', 'linewidth', 1.5);
hold on;
plot(x_true(1,:), 'r--', 'linewidth', 1.5);
title(sprintf('粒子%d的状态', i));
xlabel('时间步数');
ylabel('状态值');
legend('估计值', '真实值');
grid on;
end
```
以上是一个简单的嵌套变量的状态观测方程的粒子滤波的 Matlab 实现示例。在此示例中,我们使用了粒子数为 1000,时间步数为 50 的粒子滤波算法,展示了其中前 10 个粒子的状态。
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