基于粒子滤波的目标追踪仿真系统
项目介绍
本项目实现了一个完整的粒子滤波目标追踪仿真系统,通过可视化界面直观展示粒子滤波算法在目标追踪中的应用。系统包含粒子滤波的核心模块:初始化、预测、更新和重采样,采用线性运动模型作为示例,适合初学者深入理解粒子滤波算法的原理和实现过程。
功能特性
- 完整算法框架:实现粒子滤波四大核心模块(初始化、预测、更新、重采样)
- 可视化展示:动态显示粒子分布演变过程和状态估计结果
- 详细注释说明:代码包含详细注释,配套算法原理讲解文档
- 参数可配置:支持自定义粒子数量、噪声参数等关键参数
- 误差分析:提供估计值与真实值的均方根误差评估
- 重采样监控:实时显示粒子有效性指标和重采样统计信息
使用方法
- 设置系统模型参数(状态转移矩阵、观测矩阵)
- 配置噪声参数(过程噪声协方差、观测噪声协方差)
- 输入观测数据(带有噪声的位置观测序列)
- 设定算法参数(粒子数量、仿真步数)
- 指定目标初始状态(位置和速度)
- 运行仿真程序,观察粒子分布动态变化和追踪结果
系统要求
- MATLAB R2018b 或更高版本
- 需要安装基本绘图工具包(通常为MATLAB默认安装组件)
文件说明
主程序文件集成了系统的核心功能,包括粒子滤波算法的完整实现流程、可视化界面的生成与更新、参数配置接口的管理、仿真数据的实时处理与分析,以及结果输出和误差计算模块。该文件通过协调各功能模块的工作,实现了从数据输入到结果展示的全流程自动化处理。