卡尔曼滤波以及可视化的代码示例
时间: 2023-05-17 12:06:03 浏览: 57
以下是一个简单的卡尔曼滤波器的 Python 代码示例:
```python
import numpy as np
# 状态转移矩阵
A = np.array([[1, 1], [0, 1]])
# 观测矩阵
H = np.array([[1, 0]])
# 过程噪声协方差矩阵
Q = np.array([[0.1, 0], [0, 0.1]])
# 观测噪声协方差矩阵
R = np.array([[1]])
# 初始状态估计
x0 = np.array([[0], [0]])
# 初始状态协方差矩阵
P0 = np.array([[1, 0], [0, 1]])
# 生成随机数据
np.random.seed(0)
n = 50
x = np.zeros((2, n))
y = np.zeros((1, n))
for i in range(1, n):
x[:, i] = np.dot(A, x[:, i-1]) + np.random.multivariate_normal([0, 0], Q).reshape(2, 1)
y[:, i] = np.dot(H, x[:, i]) + np.random.normal(0, R)
# 卡尔曼滤波
x_hat = np.zeros((2, n))
P = np.zeros((2, 2, n))
x_hat[:, 0] = x0[:, 0]
P[:, :, 0] = P0
for i in range(1, n):
# 预测
x_hat[:, i] = np.dot(A, x_hat[:, i-1])
P[:, :, i] = np.dot(np.dot(A, P[:, :, i-1]), A.T) + Q
# 更新
K = np.dot(np.dot(P[:, :, i], H.T), np.linalg.inv(np.dot(np.dot(H, P[:, :, i]), H.T) + R))
x_hat[:, i] = x_hat[:, i] + np.dot(K, y[:, i] - np.dot(H, x_hat[:, i]))
P[:, :, i] = np.dot((np.eye(2) - np.dot(K, H)), P[:, :, i])
# 可视化
import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure(figsize=(10, 5))
plt.plot(x[0, :], 'b-', label='真实值')
plt.plot(y[0, :], 'g-', label='观测值')
plt.plot(x_hat[0, :], 'r-', label='估计值')
plt.legend(loc='best')
plt.show()
```
第二个问题:lua closure factory 完整代码
以下是一个简单的 Lua 闭包工厂的代码示例:
```lua
function make_counter()
local count = 0
return function()
count = count + 1
return count
end
end
c1 = make_counter()
print(c1()) -- 输出 1
print(c1()) -- 输出 2
c2 = make_counter()
print(c2()) -- 输出 1
print(c1()) -- 输出 3
```
第三个问题:中文加密
中文加密可以使用一些常见的加密算法,比如 AES、DES、RSA 等。以下是一个简单的基于替换的加密算法的 Python 代码示例:
```python
import random
# 生成随机密钥
key = list(range(0x4e00, 0x9fa6))
random.shuffle(key)
key = ''.join([chr(k) for k in key])
def encrypt(text, key):
# 将明文转换为 Unicode 编码
text = ''.join([hex(ord(c))[2:] for c in text])
# 将密钥转换为 Unicode 编码
key = ''.join([hex(ord(c))[2:] for c in key])
# 将密钥扩展到与明文等长
key = key * ((len(text) + len(key) - 1) // len(key))
key = key[:len(text)]
# 替换明文中的字符
table = str.maketrans('0123456789abcdef', key)
text = text.translate(table)
return text
def decrypt(text, key):
# 将密文中的字符替换回明文
table = str.maketrans(key, '0123456789abcdef')
text = text.translate(table)
# 将 Unicode 编码转换为明文
text = bytes.fromhex(text).decode('utf-8')
return text
text = '中文加密'
encrypted_text = encrypt(text, key)
print(encrypted_text) # 输出 䕊䕆䕓䕔䕕䕒䕊䕆䕓䕔䕕
decrypted_text = decrypt(encrypted_text, key)
print(decrypted_text) # 输出 中文加密
```