渐消卡尔曼滤波的matlab代码

时间: 2023-11-06 07:11:22 浏览: 42
以下是一个简单的渐消卡尔曼滤波(CDKF)的Matlab代码示例: ```matlab % CDKF Demo % State transition matrix F = [1 1; 0 1]; % Measurement matrix H = [1 0]; % Process noise covariance Q = [0.01 0; 0 0.01]; % Measurement noise covariance R = 1; % Initial state x0 = [0; 0]; % Initial state covariance P0 = [1 0; 0 1]; % Number of time steps N = 100; % Generate true state and measurements w = sqrt(Q) * randn(2, N); v = sqrt(R) * randn(1, N); x_true = zeros(2, N); y = zeros(1, N); x_true(:, 1) = x0; y(1) = H * x_true(:, 1) + v(1); for i = 2:N x_true(:, i) = F * x_true(:, i-1) + w(:, i); y(i) = H * x_true(:, i) + v(i); end % CDKF parameters alpha = 1; % Scaling factor beta = 2; % Optimal for Gaussian distributions kappa = 0; % Optimal for state dimension of 2 % CDKF initialization x_est = x0; P_est = P0; x_est_hist = zeros(2, N); P_est_hist = zeros(2, 2, N); x_est_hist(:, 1) = x_est; P_est_hist(:, :, 1) = P_est; % CDKF loop for i = 2:N % Predict [X, Wm, Wc] = sigma_points(x_est, P_est, alpha, beta, kappa); X_pred = F * X; x_pred = sum(Wm .* X_pred, 2); P_pred = Q; for j = 1:2*kappa+1 P_pred = P_pred + Wc(j) * (X_pred(:, j) - x_pred) * (X_pred(:, j) - x_pred)'; end % Update Y = H * X_pred; y_pred = sum(Wm .* Y, 2); S = R; for j = 1:2*kappa+1 S = S + Wc(j) * (Y(j) - y_pred) * (Y(j) - y_pred)'; end K = P_pred * H' * inv(S); x_est = x_pred + K * (y(i) - y_pred); P_est = P_pred - K * H * P_pred; % Save estimates x_est_hist(:, i) = x_est; P_est_hist(:, :, i) = P_est; end % Plot results figure; subplot(2,1,1); plot(1:N, x_true(1,:), 'b', 1:N, x_est_hist(1,:), 'r'); legend('True', 'Estimate'); title('State 1'); subplot(2,1,2); plot(1:N, x_true(2,:), 'b', 1:N, x_est_hist(2,:), 'r'); legend('True', 'Estimate'); title('State 2'); ``` 这个例子演示了如何使用CDKF来估计一个带有高斯噪声的一维运动状态。在这里,我们使用一个简单的线性状态转移模型和线性测量模型,但是CDKF可以很容易地扩展到非线性模型。输出是一个包含两个子图的图形,其中每个子图显示真实状态和估计状态随时间的变化。

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