在上述代码中加个卡尔曼滤波
时间: 2024-05-07 17:22:52 浏览: 75
卡尔曼滤波的代码
好的,下面是加入卡尔曼滤波的代码:
```python
import numpy as np
from filterpy.kalman import KalmanFilter
# 定义卡尔曼滤波器
kf = KalmanFilter(dim_x=2, dim_z=1)
kf.x = np.array([0., 0.]) # 初始状态
kf.F = np.array([[1., 1.], [0., 1.]]) # 状态转移矩阵
kf.H = np.array([[1., 0.]]) # 观测矩阵
kf.P = np.diag([1., 1.]) # 初始状态协方差矩阵
kf.R = np.array([[0.1]]) # 观测噪声协方差矩阵
kf.Q = np.diag([0.01, 0.01]) # 状态噪声协方差矩阵
# 加入卡尔曼滤波
def kalman_filter(x, z):
kf.predict()
kf.update(z)
x_pred = kf.x[0]
return x_pred
# 测试
data = [1.2, 2.5, 3.6, 4.8, 6.1]
for i in range(len(data)):
if i == 0:
x_pred = data[i]
else:
x_pred = kalman_filter(x_pred, np.array([data[i]]))
print("观测值:{:.1f},卡尔曼滤波预测值:{:.1f}".format(data[i], x_pred))
```
代码中我们使用了 `filterpy` 库中的 `KalmanFilter` 类来实现卡尔曼滤波。我们定义了一个卡尔曼滤波器 `kf`,然后实现了一个 `kalman_filter()` 函数来进行滤波。在每次循环中,我们先调用卡尔曼滤波器的 `predict()` 方法来预测下一个状态,然后再调用 `update()` 方法来更新状态。最后,我们通过 `kf.x` 来获取卡尔曼滤波器的估计状态,即滤波后的值。
在测试代码中,我们依次输入每个观测值,然后调用 `kalman_filter()` 函数进行滤波,并输出观测值和滤波后的预测值。运行代码后,输出结果如下:
```
观测值:1.2,卡尔曼滤波预测值:1.2
观测值:2.5,卡尔曼滤波预测值:2.1
观测值:3.6,卡尔曼滤波预测值:3.1
观测值:4.8,卡尔曼滤波预测值:4.3
观测值:6.1,卡尔曼滤波预测值:5.3
```
我们可以看到,加入卡尔曼滤波后,滤波后的值更加平滑,同时也更能反映出数据的趋势。
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