本项目是一个集理论讲解与代码实现于一体的综合性算法工具箱,主要聚焦于粒子滤波(Particle Filter)算法的基本原理及其在非线性、非高斯系统中的实际应用。项目详细阐述了基于贝叶斯估计和蒙特卡洛方法的粒子滤波核心流程,包括初始化、预测、更新(权重计算)、重采样等关键步骤。在应用层面,本项目重点实现了三个核心场景的仿真:1. 单目标跟踪,展示在非线性运动模型和观测模型下的精确状态估计;2. 多目标跟踪,解决复杂环境下多个目标的检测、关联与轨迹维持问题;3. 电源寿命预测,利用粒子滤波算法对电池退化过程建模并预测其剩余使用寿命(RUL)。项目不仅提供了详尽的数学模型推导,更重要的是配备了与之完全对应的MATLAB源代码。代码结构清晰,注释详细,实现了公式到程序的逐行映射,极大降低了学习门槛。这使得研究者能够通过运行代码直观地观察粒子群的演化过程和滤波效果,快速掌握算法精髓。对于具备一定基础的用户,本项目提供的模块化代码框架可作为算法改进(如改进重采样策略、优化建议分布)和二次开发的坚实基座。