專利名稱：自適應重采樣粒子濾波算法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種信號處理的方法。
背景技術：
粒子濾波是基于貝葉斯理論的蒙特卡羅方法。其主要思想是采用一組帶有權值的采樣粒子來近似后驗概率分布，根據(jù)采樣值和權值大小進行狀態(tài)估計。粒子濾波對狀態(tài)變量沒有任何限制，使用非常靈活，被廣泛應用于各個工程領域。在實時應用中，粒子濾波一個最大的問題就是計算量大。目前對粒子濾波算法的改進方向主要是提高精度，但同時也增加了計算量。為了減少計算量只能采取減少粒子數(shù)的方法，但這種做法是以降低估計精度為代價的，現(xiàn)有改進算法不能滿足降低計算量的同時提高估計精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能降低計算量、提高估計精度的自適應重采樣粒子濾波算法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明自適應重采樣粒子濾波算法，其特征是(1)寫出待估計變量的狀態(tài)方程和觀測方程，從建議分布中采樣產(chǎn)生初始粒子和相應權值采用一階AR模型模擬瑞利衰落信道，狀態(tài)方程為Hk = aHH+Vn，觀測方程為Yk = XkHk+Wk，其中Hk為k時刻信道狀態(tài)值，a = J0 (2 π fdTs)，J0 ()為第一類零階Bessel函數(shù)，fdTs 為歸一化多普勒頻移，Vlri為狀態(tài)噪聲、滿足復高斯分布，Yk為觀測值，&為已知發(fā)送符號信息，Wk為高斯觀測噪聲；粒子總數(shù)為N，k-Ι時刻N個粒子為i = 1，2，…，N，每個粒子對應的權值為 Ot1, i = 1，2，…，N，令付^滿足均值為0方差為1的高斯分布、權值均等，滿足=1/1, i
=1,2,…，N，從建議分布尸)采樣得到k時刻的N個初始粒子，即將好丨—jf入狀態(tài)
方程，得到j^i = 1,2,…，N，根據(jù)觀測方程，k時刻權值為4甩)；(2)估計實際輸入信噪比，通過引入用來分辨粒子大小的參數(shù)THdn確定粒子保留或舍棄的參數(shù) 2實現(xiàn)重采樣過程TH1 和 TH2 取值范圍為TH1 e (OjI)TH2 e (0,1),參數(shù)TH1和 2實現(xiàn)重采樣過程的具體步驟為①根據(jù)步驟⑴中k時刻粒子的權值，首先分別計算每個粒子權值ω丨與TH1ZiN的比值，即代=J^其中L」表示向下取整；通過比較氏來分辨粒子權值的大小，TH1取值越小，分辨精度越高；
②估計信噪比SNR，根據(jù)下式計算TH2取值 '0.1SNR < OdB
權利要求
1.自適應重采樣粒子濾波算法，其特征是(1)寫出待估計變量的狀態(tài)方程和觀測方程，從建議分布中采樣產(chǎn)生初始粒子和相應權值
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供自適應重采樣粒子濾波算法，包括以下步驟寫出待估計變量的狀態(tài)方程和觀測方程，從建議分布中采樣產(chǎn)生初始粒子和相應權值，估計實際輸入信噪比，通過引入用來分辨粒子大小的參數(shù)和確定粒子保留或舍棄的參數(shù)實現(xiàn)重采樣過程，采樣后根據(jù)新粒子和權值計算狀態(tài)估計值。本發(fā)明既能降低計算量，又能提高估計精度，適用于任何非線性非高斯系統(tǒng)。
文檔編號G06F17/00GK102339270SQ20111016608
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權日2011年6月20日
發(fā)明者付進, 梁國龍, 韓雅菲 申請人:哈爾濱工程大學