matlab实现kf代码
时间: 2023-10-26 17:48:15 浏览: 113
以下是一个简单的MATLAB代码实现卡尔曼滤波(KF)的示例:
```matlab
% KF参数设置
A = [1 1; 0 1]; % 状态转移矩阵
C = [1 0]; % 观测矩阵
Q = [0.1 0; 0 0.1]; % 过程噪声的协方差矩阵
R = 1; % 观测噪声的协方差
% 初始化
x_hat = [0; 0]; % 初始状态估计值
P = eye(2); % 初始状态协方差估计矩阵
% 数据生成
T = 100; % 时间步长
x_true = zeros(2, T); % 真实状态值
z = zeros(1, T); % 观测值
for t = 1:T
x_true(:, t) = A * x_hat + mvnrnd([0 0], Q)'; % 生成真实状态值
z(t) = C * x_true(:, t) + normrnd(0, sqrt(R)); % 生成观测值
end
% KF迭代更新
x_estimated = zeros(2, T); % 状态估计序列
for t = 1:T
% 预测步骤
x_hat = A * x_hat;
P = A * P * A' + Q;
% 更新步骤
y = z(t) - C * x_hat; % 观测残差
S = C * P * C' + R; % 观测残差的协方差矩阵
K = P * C' / S; % 卡尔曼增益
x_hat = x_hat + K * y; % 更新状态估计值
P = (eye(2) - K * C) * P; % 更新状态协方差估计矩阵
x_estimated(:, t) = x_hat; % 保存状态估计值
end
% 绘制结果
figure;
subplot(2, 1, 1);
plot(1:T, x_true(1, :), 'b', 1:T, x_estimated(1, :), 'r--');
legend('真实状态值', '状态估计值');
xlabel('时间步长');
ylabel('状态值');
title('状态值估计');
subplot(2, 1, 2);
plot(1:T, z, 'k', 1:T, C * x_estimated, 'r--');
legend('观测值', '观测值估计');
xlabel('时间步长');
ylabel('观测值');
title('观测值估计');
```
这段代码实现了一个简单的一维卡尔曼滤波器。它首先生成一个带有噪声的状态序列和相应的观测序列,然后使用KF算法对观测序列进行滤波和估计,并将结果绘制出来。你可以根据自己的需求修改代码中的参数和数据生成部分。
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