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1、专业资料参考数字信号处理课程报告题目：Kalman滤波在温度测量中的应用院系：xxxxxxxxxxxxx学院专业：xxxxxxxxxxxxxx学生姓名：xxxxxxxx学号：xxxxxxxxxword格式整理专业资料参考摘要在许多工程实践中，往往不能直接得到所需要的状态量的真实值例。例如，平时用温度计测量房间温度时，可直接用温度计测得当前的温度，但是在测温过程中会受到各方面因素的影响，使温度会小幅度地波动。假设测量温度时，外界的天气是多云，阳光照射时有时无，同时房间不是100%密封的，可能有微小的与外界空气的交换，导致在测得的温度中往往夹杂有随机噪
2、声。Kalman滤波器就是这种能有效降低噪声影响的利器。在线性系统中，Kalman滤波是最优滤波器。随着计算机技术的发展，Kalman滤波的计算要求与复杂性已不再成为其应用的障碍，它越来越受到人们的青睐。目前Kalman滤波理论已经广泛应用在国防、军事、跟踪、制导等许多高科技领域。关键词：Kalman滤波；滤波器；随机噪声；测量；温度word格式整理专业资料参考ABSTRACTInmanyengineeringpractice,therealvalueoftherequiredamountofstatecannotbeobtaineddirectl
3、y.Forexample,whentheroomtemperatureismeasuredbyathermometer,thetemperaturecanbemeasureddirectlywiththethermometer,butthetemperaturewillbeaffectedbyvariousfactors.Ifthemeasurementtemperature,theoutsideweatheriscloudy,sometimeswhenthesunexposure,whiletheroomisnot100%sealed,there
4、maybeasmallexchangewiththeoutsideair,resultinginthemeasuredtemperatureisoftenmixedwithrandomnoise.Kalmanfilterisatoolwhichcaneffectivelyreducetheimpactofnoise.Inthelinearsystem,theKalmanfilteristheoptimalfilter.Withthedevelopmentofcomputertechnology,thecomputationalrequirement
5、sandcomplexityofKalmanfilteringarenolongerabarriertoitsapplication.Atpresent,thetheoryofKalmanfilterhasbeenwidelyusedinmanyhightechnologyfields,suchasdefense,military,tracking,guidanceandsoon.Keywords:Kalmanfilter;filter;randomnoise;measurement;temperatureword格式整理专业资料参考目录第一章绪论
6、11.1Kalman滤波的产生11.2Kalman滤波原理21.3Kalman滤波的特点及其应用4第二章Kalman滤波在温度测量中的应用5第三章实验仿真73.1MATLAB仿真程序73.2仿真结果8结束语11word格式整理专业资料参考第一章绪论1.1Kalman滤波的产生什么是滤波？滤波是指利用一定的手段抑制无用信号，增强有用信号的数字信号处理过程。无用信号，也叫噪声，是指观测数据对系统没有贡献或者起干扰作用的信号。在工程应用中，如雷达测距、声呐测距、图像采集、声音录制等，只要是传感器采集和测量的数据，都携带噪声干扰。这种影响有的很微小，有的则
7、会使信号变形、失真，有的严重导致数据不可用。那么滤波也不是万能的，滤波只能最大限度降低噪声的干扰，即有的滤波是不能完全消除噪声，有的则可能完全消除。滤波理论就是在对系统可观测信号进行测量的基础上，根据一定的滤波准则，采用某种统计量最优方法，对系统的状态进行估计的理论和方法。所谓最优滤波或最优估计是指在最小方差意义下的最优滤波或估计，即要求信号或状态的最优估值应与相应的真实值的误差的方差最小。经典最优滤波理论包括Wiener（维纳）滤波理论和Kalman（卡尔曼）滤波理论。前者采用频域方法，后者采用时域状态空间方法。由于滤波器（维纳）是非递推的，计算
8、量和存储量大，难以在工程上实现，不便于实时应用，它仅适用于单通道平稳随机信号。人们试图将Wiener滤波推广到非平稳和多维
