卡尔曼滤波算法评估平台的设计与实现.pdf

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1、第25卷第11期系统仿真学报◎Vb1．25No．1l2013年I1月JournalofSystemSimulationNov．．2013卡尔曼滤波算法评估平台的设计与实现程进伟，李建勋，(上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室，上海200240)摘要：对滤波算法的效能进行评估在一个算法的理论设计与工程应用上都有着重要研究意义。首先从卡尔曼滤波算法的指标评价体系入手J建立了典型的评价指标面向这些指杭彳用模块化软件设计思恕，使用Hsualc++和MATLAB在Window系统下设计并实现了一介卡尔曼滤波算珐的

2、仿真评估平台。该平台使用“客户端朋艮务器”总体架构，实现“模型组合搭建一仿真计算一滤波算法效能评估”，并且具有良好的通用性与可扩展性。使用该平台对纯角度被动测距算法进行了仿真分析，结果表明该平台性能可靠、评估结果可信度较高。由于本软件平台自由度高、可扩展性好，因而能够满足对多种卡尔曼滤波算法的设计与研究，具有广泛的应用前景关键词：评估平台；卡尔曼滤波算法；性能评估；建模与仿真；通用性；可扩展性中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1004．731X(2013)l1-2567．08DesignandImplem

3、entationofSoftwarePlatformtoEvaluateKalmanFilterAlgorithmCHENGJin—wei，LIJian-xun(KeyLaboratoryofSystemControlandInformationProcessing(MinistryofEducationofChina)，DepartmentofAutomation，ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240，China)Abstract：PerfcIrmanceevaluatio

4、nforfilteralgorithmhasanimportantsignificanceinthedesignandapplicationofKalmanfilteralgorithm．Firstly,ageneralframeworkofperformanceevaluation_厂0，．Kalmanfilterwasproposed．OnthebasisD厂theevaluation~amework,anevaluationPlatformwasdevelopedbyVisualC++andMAwfthmodula

5、rdesignfdea．whichoperatedonWindows@stem．Thesystemused“client／server'’architectureincludingalgorithmbuildingmodule．simulationmoduleandperformanceevaluationmodule．Theplatformhasgoodversatilityandeasytobeextended．Anangle．onlytrackingalgorithmwasevaluatedbythesaidsys

6、temevaluationplatformtoprovetheplatformandexperimentalresultshaveshownthatthesystemhashighreliability．ThedevelopmentoftheevaluationplatformwithhighdegreeoffreedomandextendibilitycouldbenefitthedesignandresearchofmanykindsofKalmanfilteralgorithms．Itisofgreatapplic

7、ationforeground．Keywords：evaluationplatform；kalmanfilteralgorithm；performanceevaluation；modelingandsimulation；versatility；extendibility引言系统的状态。这种滤波算法是以其发明者鲁道夫．E．卡尔曼的名字命名的。实际应用中，系统非线性的现象是十分普Kalman滤波是一种自回归滤波器，它是一个递归算遍的，处理非线性模型时会采用EKF、UKF和很多改进的法，能够从一系列不完全和包含噪声的量测，估计

8、出动态卡尔曼滤波算法[1]。Kalman滤波算法在在组合导航系、收稿日期：2012—0313修回日期：2012—05．21目标跟踪等系统[3,41中都是一个不可或缺的关键技术。在组基金项目：国家自然科学基金(61175008，60935001)；973项目(2009CB合导航、目标跟踪等系统中，针对特定资源、状态、应