原创 建立KALMAN滤波的状态方程和量测方程

2011-6-14 15:13 3730 5 5 分类: 测试测量

http://www.chinavib.com/forum/thread-57629-1-77.html

 

The kth-order component arising from the operation of a rotary machine can be shoun as xk(t)=ak(t)wk(t)+a-k(t)w-k(t); where ak(t) denotes the complex envelope,and a-k(t) is the complex conjugate of ak(t) to make xk(t) a real waveform. It is noted that wk(t) is a carrier wave .
其中k 和-k都是角标。
我的问题是:
xk(t)为什么要负的。且为什么有了负的才能构成一个real waveform?
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1,在文字中并没有看出“xk(t)要负的”,只是使xk(t)是实数;
2,ak(t)和wk(t)都是复数,它们的乘积当然也是复数,a-k(t)w-k(t)是ak(t)wk(t)的复数共轭,把ak(t)wk(t)+a-k(t)w-k(t),就是一个复数和它的共轭求和,则虚部符号相反,得虚部为0,只留下实部,所以“make xk(t) a real waveform”。
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kalman中的两个方差Q和R的真值是由谁来决定的
 
 
如标题,kalman中的两个方差Q和R的真值是由谁来决定的,比如取1,我个人理解是由噪声大小决定的,对不对呢?那么我想建立一个kalman中的两个方差Q和R的真值都为1的序列,噪声怎么设置?1是不是方差Q和R的最大值?
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我研究的是kalman滤波在导航中的应用

在这个方向,Q阵和R阵通常依靠经验和传感器的参数选取。
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能明确点吗 譬如说 GPS信号噪声 100m R阵怎么区
 
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具体的取值,好像没有确定的方法,只能不断尝试以获得相对较好的值。以你说的情况为例,R阵可取为100。如果觉得滤波后效果不好,可以将数值改变后再做运算。
 
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我的意思是这样的
我自适应预测一个Q和R比如都等于100,你怎么知道100是对还是错?难道仅仅通过滤波效果?100这个值假如是真值,这个真值是由谁来决定的?噪声?传感器?能不能根据你们的专业说具体点,谢谢
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由状态方程和观测方程中的na 个元素决定的
 
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自适应因子的真值是由谁来决定的?怎么知道估计的自适应因子是正确的还是错误的,除了验证的方法。
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自适应因子没有真值,只有通过在迭代的过程中,找到相对最优解。

至于自适应因子是否正确,主要是看你建立的判据是否合适。
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如果符号没有搞错的话,那么R是表示测量噪声的方差矩阵,假如只讨论一维情况,那么R应该等于测量噪声标准差的平方,即sigma^2,这是由给出测量数据的传感器测量精度来确定,比如:雷达测距的精度是10m,则sigma=10,则R=10^2=100;
    Q表示的是过程噪声的方差矩阵,我的理解是这样:假如要估计一个看上去是匀速运动物体的速度和加速度,则建立一个匀速运动物体的运动方程,那么加速度理论上讲应该为0(因为是匀速运动),但是实际上物体的运动不一定是匀速的,即加速度a有一定的值,设a=u,则u可表示我们建立的匀速运动模型与物体实际运动的差异,则u^2=过程噪声的谱密度,该谱密度乘以采样时间Ts,则可作为过程噪声方差矩阵的一个元素值!于是,这个u我们可以根据反复实验等,确定到底是1,2,或是别的数!
     我的理解大体如此,如有不当之处请大家批评指正,使小弟有所进步!谢谢!
 
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对R的值应该很好求啊,在离线的时候用数据计算一下就能得到,而Q值不能直接来求,但可以结合别的方法,逼近真实值,比如可以用遗传算法来逼近最优的Q值等。

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Kalman滤波器的误差输入信号怎么取

http://bbs.matwav.com/viewthread.php?tid=783270&extra=page%3D4

我有一个问题,请大家给我解释一下。当使用Kalman自适应滤波器来对一个信号进行去噪时,怎么确定期望信号呀?比如用Kalman滤波器对一个OOK调制的通信信号去噪,在接收端并不知道当前时刻发送的是“1”码还是“0”码,怎么给出Kalman滤波器的误差信号呀?

在实际的通信系统中,通信开始时,接收方不知道发送方所发送的是什么数据,接收方当然也不可能知道通信信号的期望值,那么接收端如果使用Kalman滤波器来去噪,应该如何训练Kalman滤波器的权值?
哪位能给我讲讲实际系统中Kalman滤波器的工作过程?
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可不可以理解为由前面的期望信号(通信信号中的训练序列)训练滤波器权值,对于接受方来说训练序列是已知的,这时的Kalman滤波器可以认为是有限先验知识下对信道噪声影响的最佳逼近,然后用这个滤波器对以后的信号进行均衡?同问,请有经验的朋友指导
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通信系统中也用Kalman滤波?判断接收的是“1“码还是“0”码属于信号检测的范畴,用匹配滤波加门限检测就行了。
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其实,我就是想知道怎么用Kalman滤波器来去噪,matlab的DSP Blockset中有一个Kalman滤波模块,其有两个输入,两个输出,请问Err怎么确定?out是滤波后的信号吗?另外,我想问问matlab中的LMS Adaptive Filter滤波器,out输出是什么呀?是滤波后的信号吗?我看matlab中的lmsadlp例子,out输出好像不是滤波后的信号。l
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哦,看来你没有理解Kalman滤波的应用背景。Kalman滤波是可以起到“去噪”效果,但是是用于信号的波形估计,不是用于信号检测。Matlab中虽然有Kalman滤波模块,但不适合运用于你讲的场合。我觉得科研首先要弄懂理论原理,再去考虑如何实现,急功近利的结果是反而走弯路更多,学不到真东西。

至于Matlab中的东东,我不知道怎么用,你还是打开里面的Help仔细看看吧,或者请别的会员来回答。
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可不可以先对信号进行波形估计,然后再进行后续的信号检测呢?
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检测的任务是发现信号,或者判断信号处于几种可能形式中的哪一种。如果信号形式还没有弄清,如何估计信号波形?
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建议你先找本信号检测与估计的书看看,检测是估计的前提,确定某种信号存在之后才能对它的某些参量进行估计。
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