復(fù)雜多通道帶乘性噪聲2-D系統(tǒng)最優(yōu)估計(jì)算法研究
本文關(guān)鍵詞:復(fù)雜多通道帶乘性噪聲2-D系統(tǒng)最優(yōu)估計(jì)算法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文主要研究復(fù)雜多通道帶乘性噪聲二維(2-D)狀態(tài)空間模型的最優(yōu)估計(jì)算法。所謂二維(2-D)狀態(tài)空間模型指的是系統(tǒng)的狀態(tài)是兩個(gè)自變量的函數(shù)。因此,2-D模型比1-D模型更復(fù)雜,也更符合某些現(xiàn)實(shí)研究對(duì)象。隨著現(xiàn)代控制理論研究范圍的逐步擴(kuò)大,基于2-D狀態(tài)空間模型的研究成果也越來(lái)越豐富。乘性噪聲較廣泛地存在于基于2-D模型研究的問題中,例如圖像處理領(lǐng)域的椒鹽噪聲。復(fù)雜多通道帶乘性噪聲系統(tǒng)可以描述系統(tǒng)多個(gè)觀測(cè)通道的乘性噪聲對(duì)系統(tǒng)觀測(cè)的影響,并且不同信道之間的乘性噪聲影響存在耦合,該模型更加貼近實(shí)際情況。復(fù)雜多通道帶乘性噪聲2-D系統(tǒng)最優(yōu)估計(jì)算法能夠解決在更加復(fù)雜環(huán)境中的系統(tǒng)最優(yōu)估計(jì)問題。本文完成的主要工作如下:1.基于復(fù)雜多通道帶乘性噪聲的2-D FM-Ⅱ狀態(tài)空間模型,利用正交投影定理推導(dǎo)了該模型的狀態(tài)最優(yōu)濾波算法。該算法具有遞推結(jié)構(gòu),采用逐行狀態(tài)濾波的順序,克服了之前方法中存在的“維數(shù)災(zāi)難”問題,計(jì)算量較小,便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。2.基于復(fù)雜多通道帶乘性噪聲的2-D FM-Ⅱ狀態(tài)空間模型,利用正交投影定理推導(dǎo)了該模型觀測(cè)噪聲的最優(yōu)估計(jì)算法。在觀測(cè)噪聲濾波算法的基礎(chǔ)上,繼續(xù)利用投影定理可以得到該狀態(tài)空間模型觀測(cè)噪聲在單指標(biāo)變化下的固定域平滑算法。3.對(duì)于復(fù)雜多通道帶乘性噪聲的廣義2-D Roesser模型,首先利用等價(jià)變換將其變換為兩個(gè)降階的子系統(tǒng),其中一個(gè)子系統(tǒng)是復(fù)雜多通道帶乘性噪聲的2-DFM-Ⅱ狀態(tài)空間模型,它的系統(tǒng)噪聲和觀測(cè)噪聲可在二維平面同一坐標(biāo)點(diǎn)上統(tǒng)計(jì)相關(guān);另一個(gè)子系統(tǒng)由原系統(tǒng)的系統(tǒng)噪聲組成。利用正交投影定理推導(dǎo)兩個(gè)子系統(tǒng)的狀態(tài)濾波算法,然后利用之前的變換關(guān)系可得到復(fù)雜多通道帶乘性噪聲的廣義2-D Roesser模型的狀態(tài)濾波算法。4.上述估計(jì)算法在線性最小方差意義下是最優(yōu)的,作者對(duì)所提算法進(jìn)行了仿真,其有效性得到了驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】:復(fù)雜多通道 乘性噪聲 廣義系統(tǒng) 2-D系統(tǒng) 狀態(tài)濾波 觀測(cè)噪聲估計(jì)
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN911.4
【目錄】:
- 摘要5-6
- abstract6-10
- 1 緒論10-20
- 1.1 選題的意義10-14
- 1.1.1 2-D狀態(tài)空間模型11-13
- 1.1.2 2-D廣義狀態(tài)空間模型13-14
- 1.2 2-D離散系統(tǒng)及其狀態(tài)估計(jì)研究現(xiàn)狀14-16
- 1.3 復(fù)雜多通道帶乘性噪聲系統(tǒng)及其最優(yōu)估計(jì)算法研究現(xiàn)狀16-18
- 1.4 觀測(cè)噪聲估計(jì)算法研究現(xiàn)狀18
- 1.5 本文所做工作18-20
- 2 復(fù)雜多通道帶乘性噪聲FM-Ⅱ模型狀態(tài)濾波算法研究20-30
- 2.1 常見2-D狀態(tài)空間模型簡(jiǎn)介20-22
- 2.2 復(fù)雜多通道帶乘性噪聲FM-Ⅱ模型狀態(tài)濾波算法22-27
- 2.3 算法仿真及分析27-29
- 2.4 本章小結(jié)29-30
- 3 復(fù)雜多通道帶乘性噪聲FM-Ⅱ模型觀測(cè)噪聲最優(yōu)估計(jì)算法研究30-38
- 3.1 復(fù)雜多通道帶乘性噪聲2-D FM-Ⅱ模型觀測(cè)噪聲最優(yōu)濾波算法30-31
- 3.2 復(fù)雜多通道帶乘性噪聲FM-Ⅱ模型觀測(cè)噪聲固定域平滑算法31-35
- 3.3 算法仿真及分析35-37
- 3.4 本章小結(jié)37-38
- 4 復(fù)雜多通道帶乘性噪聲廣義Roesser模型狀態(tài)濾波算法研究38-51
- 4.1 廣義2-D系統(tǒng)轉(zhuǎn)化以及相關(guān)預(yù)備知識(shí)38-41
- 4.2 復(fù)雜多通道帶乘性噪聲廣義2-D Roesser模型狀態(tài)濾波算法41-48
- 4.2.1 問題描述41-43
- 4.2.2 狀態(tài)濾波算法43-48
- 4.3 算法仿真及分析48-50
- 4.4 本章小結(jié)50-51
- 5 總結(jié)與展望51-53
- 5.1 本文總結(jié)51
- 5.2 研究展望51-53
- 參考文獻(xiàn)53-56
- 致謝56-57
- 個(gè)人簡(jiǎn)介57
- 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文57
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本文編號(hào):312406
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