一种改进重采样的粒子滤波算法

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（ ｏｅｅｏ ｎｉ ｅｉｇＹ ｎ ｉ ｎｖｒ ｔ， ａｊ １３０ ， ｈ ａ Ｃ ｌｇ ｆ ｇｎ ｒ ， ａｂａ Ｕ ｉ ｓｙ Ｖ ｎｉ ３０ ２ Ｃ ｉ ） ｌ Ｅ ｅ ｎ ｎ ｅｉ ｎ
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第 ５ 卷 第 ９期 １ ２Βιβλιοθήκη Baidu１ 年 ９月 ０１
电讯 技 术
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Ｖｏ ． １ Ｎｏ． １５ ９ Ｓ ｐ．２ １ ｅ ０１
文章 编号 ：０ １ ９ Ｘ ２ １ ）９ ０ ５ ４ １０ —８ ３ （０ １０ —０ ３ —０
１ 引 言
粒子 滤 波 器 （ａｔｌ Ｆｌｒ利 用 一 些 随 机 样 本 Ｐｒｃ ｉｅ） ｉｅ ｔ （ 子 ） 表示 系 统 随 机 变量 的后 验 概 率 分 布 ， 不 粒 来 它
依赖 于 系统模 型 或观 测方 程 的线性 程度 和状 态 的分
子在重 要度 更新 的 时候 虽 然 还要 参 与计 算 ， 是 对 但 整个 系统 的贡献 很小 ， 本上 属 于无用 的粒 子 ， 样 基 这
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粒子 的权值 变得 很 小 甚 至 接 近 于零 ， 这些 小权 值 粒
关键词： 标跟踪 ； 目 粒子滤波 ； 重采样 ； 遗传算法 中 图分 类号 ：Ｆ ９ 文 献标 识码 ： ｄｉ１ ．９９ ｊｉ ｎ １０ —８３ ．０ １ ０ ．０ Ｔ３１ Ａ ｏ：０ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ １ ９ ｘ ２ １ ．９ ０ ７ ｓ
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一
种 改 进 重 采 样 的 粒 子 滤 波 算 法
李善姬 ， 禹爱兰
（ 延边大学 工学 院 ， 吉林 延吉 １３０ ） ３０２
摘
要： 粒子 滤 波算 法 中重采 样是 解 决粒子 退化 的 一种 重 要 方 法 ， 重采 样 会 导 致粒 子 多样 性 的损 但
失 。针 对这 一 问题 ， 对基本 重 采样 算 法进 行 了改进 。改进 算 法首 先按基 本 重采样 思 想找到 权值 大的 粒子进 行 复制 ， 然后借 鉴遗 传 算法进 行 交叉 和 变异操 作 ， 中变异 由变异 尺 度 因子 和 粒 子 集 的均 值 其 来 实现 。利 用改进 重 采样 的粒 子滤 波 算法对 经典 纯方 位 目标 跟 踪 问题 进 行 了仿 真 ， 真 结果 表 明 ， 仿 改进 算 法具有 更好 的跟 踪 精度 。
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不仅要浪费大量 的计算资源 ， 同时也容易造成跟踪
精度 降低 甚至可 能会 丢 失 目标 。粒 子重 采样 是解 决
粒子退 化 的一种 重 要 方 法 ， 用 的重 采样 算 法有 多 常
布， 克服 了以往基 于线 性 高斯 滤波 方法 的缺 点 ， 用 适 于难 以进 行线 性 化 、 以高 斯 近 似处 理 以及 处 理 后 难 性能 较差 的情 况 。粒 子滤 波 以其突 出的优点 成 为 当 前非 线性 估计 领 域 的 一个 热 门研 究 方 向 ， 得 到 了 并 广泛 的应 用 ｌ ３。在 粒 子 滤 波器 中 ， 遍 存 在 的 一 】 ＩＪ 普 个 问题是 粒子 退化 问题 ， 即经过 几次 迭代 之后 ， 多 很
ｓｍ ｌ ｇ ｎ ｅ ｓｓ ｈ ｅｅｃａ ｏ ｔ Ｇ ）ｔ ｃｏｓ ｎ ｒ ｔ． ｅ ａ ａｏ ａ ｚｄｂ ａ ａｉ ａ ｐｉ ，ａｄｔ ｎｕｅ ｔｅ ｎｔ ｇｒ ｍ（ Ａ ｏ ｒｓ ａｄｖ ｉ ｅＴ ｒ ｔ ｎｉ ｒ ｉ ｙｓ ｅｖｒ — ｎ ｈ ｇ ｉｌ ｉ ｈ ａ ａ ｈ ｖ ｉｉ ｓｅ ｅ ｌ ｃ ｌ ａ