卡尔曼滤波实战:MATLAB实现

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"《Kalman filter theory and practice using Matlab》是由加州理工学院的教授Mohinder S. Grewal和已退休的Rockwell Science Center成员Angus P. Andrews合著的一本国际知名的教材,专门讲解卡尔曼滤波的理论与实践,并结合Matlab进行深入的探讨。本书详细介绍了卡尔曼滤波的各种概念、算法和应用,旨在帮助读者理解和掌握这一重要的信号处理和估计理论工具。" 卡尔曼滤波是一种在噪声存在的情况下,用于估计动态系统状态的最优线性滤波器。它基于概率统计理论,利用系统模型和观测数据,通过递推方式计算出系统状态的最优估计。卡尔曼滤波器的核心是其数学框架,包括状态方程和观测方程,以及卡尔曼增益的计算。 1. 状态方程:描述了系统状态随着时间如何演变。这通常是一个线性微分或差分方程,包含系统状态和控制输入的影响。 2. 观测方程:将系统状态转换为可测量的输出,通常也是一条线性关系,包含了观测噪声。 3. 卡尔曼增益:根据当前的预测误差和观测误差的协方差来调整,决定了如何结合系统状态预测和新观测数据来更新估计。 本书的第三版可能涵盖了以下内容: - 基本卡尔曼滤波理论的介绍,包括高斯分布、最小均方误差估计和贝叶斯滤波原理。 - 单变量和多变量卡尔曼滤波器的详细分析。 - 扩展卡尔曼滤波(EKF)适用于非线性系统的滤波方法。 - 无偏卡尔曼滤波和平方根卡尔曼滤波等变种的讨论。 - 与Matlab相结合的实例,提供实际应用的代码和仿真结果,帮助读者加深理解。 - 可能还包括粒子滤波和其他现代滤波器的比较,以及在导航、控制系统、图像处理、通信和金融领域的应用案例。 通过阅读这本书,读者可以学习到如何设计和实现卡尔曼滤波器,解决实际工程问题,以及如何利用Matlab进行滤波器的建模和仿真。对于从事信号处理、自动控制、航空航天、机器人技术等相关领域的工程师和科研人员来说,这是一本不可多得的参考书。