基于MATLAB的卡尔曼滤波交互式仿真程序

资 源 简 介

该项目实现了一个完整的卡尔曼滤波算法交互式演示系统，通过图形用户界面（GUI）直观展示滤波效果。用户可调整参数并实时观察状态估计、测量更新等核心模块的动态变化，适合教学和算法验证。

详 情 说 明

基于MATLAB的卡尔曼滤波交互式仿真程序

项目介绍

本项目实现了一个完整的卡尔曼滤波算法交互式演示系统。通过图形用户界面(GUI)提供直观的滤波效果展示，支持用户调整滤波参数并实时观察滤波效果。系统包含状态估计、测量更新、预测校正等核心功能模块，能够有效处理线性系统的状态估计问题。

功能特性

• 交互式参数调整：支持实时修改系统模型参数和噪声统计特性
• 实时可视化：动态展示状态估计轨迹、测量数据对比和误差分析
• 完整算法实现：包含预测步骤和更新步骤的完整卡尔曼滤波流程
• 性能评估：提供均方误差等滤波性能指标计算
• 多场景支持：可处理带控制输入和不带控制输入的线性系统

使用方法

1. 启动系统：运行主程序文件进入图形用户界面
2. 参数设置：在界面中输入或调整以下参数：

- 系统状态向量初始值 - 过程噪声协方差矩阵 - 测量噪声协方差矩阵 - 状态转移矩阵 - 观测矩阵 - 实际测量数据序列 - 系统控制输入（可选）

1. 运行仿真：点击运行按钮开始卡尔曼滤波仿真
2. 结果分析：查看输出的状态估计序列、误差协方差矩阵和性能指标
3. 实时调整：在仿真过程中可动态修改参数观察滤波效果变化

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 需要安装MATLAB基本工具包
• 推荐屏幕分辨率1280×720或更高

文件说明

主程序文件构建了完整的图形用户界面，负责系统初始化、参数输入处理、卡尔曼滤波算法执行以及结果可视化。它整合了用户交互、数据计算和图形显示三大模块，实现了从参数配置到结果展示的全流程控制，确保用户能够通过直观的界面完成滤波仿真实验并观察动态效果。