第六章-联合概率数据关联算法和多假设滤波器说课讲解
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贝叶斯统计联合概率贝叶斯统计是一种基于概率的统计方法,其核心思想是通过利用先验概率和观测数据来更新对事件发生概率的估计。
而联合概率则是贝叶斯统计中重要的概念之一,它描述了两个或多个事件同时发生的概率。
在贝叶斯统计中,联合概率是指两个或多个事件同时发生的概率。
它可以通过乘法规则计算得出,即将各个事件发生的概率相乘。
假设有事件A和事件B,它们的联合概率记作P(A∩B),表示事件A 和事件B同时发生的概率。
联合概率的计算可以通过条件概率和边缘概率来实现。
条件概率是指在已知事件B发生的条件下,事件A发生的概率。
条件概率可以用P(A|B)表示,读作“在B的条件下A发生的概率”。
通过条件概率可以计算出联合概率,即P(A∩B) = P(A|B) × P(B)。
其中,P(B)表示事件B发生的概率,也称为边缘概率。
边缘概率可以通过将事件A和事件B同时发生的概率相加来计算,即P(B) = P(A∩B) + P(A'∩B),其中A'表示事件A的补集。
贝叶斯统计的核心思想是通过观测数据来更新对事件发生概率的估计。
贝叶斯定理是贝叶斯统计的重要工具,它可以用来计算在给定观测数据的条件下,某个事件发生的概率。
根据贝叶斯定理,可以得到后验概率P(A|B) = P(B|A) × P(A) / P(B)。
其中,P(A|B)表示在观测数据B的条件下事件A发生的概率,P(B|A)表示在事件A发生的条件下观测数据B的概率,P(A)表示事件A的先验概率,P(B)表示观测数据B的边缘概率。
贝叶斯统计在实际应用中具有广泛的应用价值。
在机器学习领域,贝叶斯统计可以用于构建分类模型,通过观测数据来估计不同类别的后验概率,从而进行分类预测。
在医学诊断中,贝叶斯统计可以用于估计患病的概率,帮助医生做出准确的诊断。
在金融风险管理中,贝叶斯统计可以用于估计不同投资组合的风险,帮助投资者做出合理的投资决策。
贝叶斯统计中的联合概率是一种描述多个事件同时发生的概率的重要概念。
150第6章 滤波器组基础6.1 滤波器组的基本概念一个滤波器组是指一组滤波器,它们有着共同的输入,或有着共同的输出,如图6.1.1所示。
图6.1.1 滤波器组示意图,(a )分析滤波器组,(b )综合滤波器组。
假定滤波器)(0z H ,)(1z H ,…,)(1z H M -的频率特性如图6.1.2(a )所示,)(n x 通过这些滤波器后,得到的)(0n x ,)(1n x ,…,)(1n x M -将是)(n x 的一个个子带信号,它们的频谱相互之间没有交叠。
若)(0z H ,)(1z H ,…,)(1z H M -的频率特性如图6.1.2(b )所示,那么,)(0n x ,)(1n x ,…,)(1n x M -的频谱相互之间将有少许的混迭。
由于)(0z H ,)(1z H ,…,)(1z H M -的作用是将)(n x 作子带分解,因此我们称它们为分析滤波器组。
将一个信号分解成许多子信号是信号处理中常用的方法。
例如,若图6.1.1中的2=M ,那么,在图6.1.2中,)(0z H 的频率特性将分别占据2~0π和ππ~2两个频段,前者对应低频段,后者对应高频段。
这样得到的)(0n x 将是)(n x 的低频成份,而)(1n x 将是其高频)(0n x )(1n x )(1n x M -)(n x(ˆ0x (ˆ1x)(ˆ1n xM -)(ˆn x151成份。
我们可依据实际工作的需要对)(0n x 和)(1n x 作出不同的处理。
例如,若我们希望对)(n x 编码,设)(n x 的抽样频率为20KHz ,若每个数据点用16bit ,那么每秒钟需要的码图6.1.2 分析滤波器组的频率响应,(a )无混迭,(b )稍有混迭流为320Kbit 。
若)(n x 是一低频信号,也即)(n x 的有效成份(或有用成份)大都集中在)(0n x 内,)(1n x 内含有很少的信号能量。
这样,我们可对)(0n x 仍用16bit ,对)(1n x 则用8bit ,甚至是4bit ,由于)(0n x 和)(1n x 的带宽分别比)(n x 减少了一倍,所以,)(0n x 和)(1n x 的抽样频率可降低一倍。
1第六章 数据预处理及相容性检验6.1 前言航行器航行试验数据用于参数辨识之前,需要对试验数据进行预处理和数据相容性检验,目的在于尽可能消除含在数据中的各种噪声和系统误差,以提高辨识结果的准确度。
数据预处理包括:数据野值的识别、剔除与补正;数据加密;数据平滑与微分平滑;滤除高频噪声及以传感器位置校正等。
数据相容性检验的主要功能是将数据中的常值误差,特别是零位漂移误差辨识出来并重新建立没有常值误差的试验数据。
本章还以某型航行器的实测数据预处理为例,给出了具有实际应用意义的数据处理技术及结果。
6.2 数据处理的理论基础6.2.1 信号的分类用数学来描述待辨识系统的某一组输入和某一组输出时间函数间的关系是辨识的基础。
在选择信号的描述方法时,必须考虑信号表示的两个方面:①要表现出信号载有信息的属性;②要给出研究过程信息传递特性的方法。
按时间函数的特点来表达信息,可将信号分为连续信号和采样信号。
在许多情况下,信号的记录可以采用这两种信号中的任一种。
两种信号的记录均有各自的特点,但是利用计算机对记录的信号作处理时,往往需要采样信号,即使采用连续信号,也必须对信号作采样处理。
采样运算是线性运算,即当我们用算子ψ(.)表示这一运算时,对一切α和β,信号u(t)和y(t)均有ψαβαψβψ[()()][()][()]u t y t u t y t +=+(6-2-1)按幅度划分,信号可以分为模拟信号、量化信号和二进制信号。
二进制信号是量化信号的极限情况,量化运算是非线性运算。
因此,在处理量化信号时,这种非线性造成许多数学上的困难。
确定性信号与随机信号也是系统建模和参数辨识中常用的信号分析方式。
由于工程的实际环境,对随机信号的讨论更具有实际意义。
6.2.2 随机信号的描述为了讨论问题的方便,在此我们首先介绍随机信号的一些统计性质。
与确定性信号不一样,对随机信号询问其幅度的瞬时值是没有多少意义的,所以最有用的量是那些关于统计性质的量,如谱密度、数学期望值、方差和相关函数等。
一种新的概率数据关联滤波算法
李向阳;嵇成新
【期刊名称】《指挥控制与仿真》
【年(卷),期】2005(027)003
【摘要】在密集多回波条件下对单个机动目标跟踪的情况下,综合利用"最近邻"法和概率数据关联滤波算法,推出了一种基于"最近邻"方法的概率数据关联滤波算法,采用关联区域内总数固定的候选回波来更新被跟踪目标的状态,并进行了计算机仿真.结果表明,新滤波算法的跟踪性能明显要优于概率数据关联滤波算法,而且降低了概率数据关联滤波算法的计算量.因此,可以通过回波的残差协方差矩阵进行衡量,挑选总数固定的"最近邻"回波,取这些回波的加权和作为目标回波用于概率数据关联滤波算法中更新被跟踪目标的状态.
【总页数】4页(P15-17,29)
【作者】李向阳;嵇成新
【作者单位】海军大连舰艇学院,辽宁,大连,116018;海军大连舰艇学院,辽宁,大连,116018
【正文语种】中文
【中图分类】O211.64
【相关文献】
1.一种新的多模型联合概率数据关联方法 [J], 宋春霞;张磊;关锦生
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帅
3.基于幅值信息的联合概率数据关联粒子滤波算法 [J], 章飞;周杏鹏;陈小惠
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联合概率数据关联算法联合概率数据关联算法是一种用于分析和预测多个变量之间关系的方法。
它通过统计学和概率论的原理,利用数据样本中各变量之间的联合概率分布,来揭示它们之间的关联程度和趋势。
这种算法在各个领域都有广泛的应用,例如金融、市场营销、医疗等。
在金融领域,联合概率数据关联算法可以帮助分析师预测股票市场的走势。
通过收集大量的历史股票数据,算法可以分析不同变量之间的关系,如股票价格、交易量、利润等。
通过计算这些变量之间的联合概率分布,可以得出它们之间的相关性。
这样,分析师可以根据这些关联关系来制定投资策略,提高投资收益率。
在市场营销领域,联合概率数据关联算法可以用于分析用户行为和购买决策的关系。
通过收集用户的历史购买数据和行为数据,算法可以分析用户在购买某个产品时的决策因素。
通过计算这些因素之间的联合概率分布,可以得出用户购买某个产品的概率。
这样,市场营销人员可以根据这些关联关系来设计个性化的营销策略,提高销售额和用户忠诚度。
在医疗领域,联合概率数据关联算法可以用于分析疾病的发展和治疗效果的关系。
通过收集患者的病史数据和治疗数据,算法可以分析不同治疗方法对疾病发展的影响。
通过计算这些影响因素之间的联合概率分布,可以得出不同治疗方法的效果。
这样,医生可以根据这些关联关系来选择最有效的治疗方法,提高疾病治愈率。
除了上述领域外,联合概率数据关联算法还可以应用于其他许多领域。
例如,它可以用于天气预测,通过分析气象数据中的各个变量之间的关系,来预测未来的天气情况。
它还可以用于交通流量预测,通过分析交通数据中的各个变量之间的关系,来预测未来的交通状况。
联合概率数据关联算法是一种非常有用的分析方法,它可以帮助我们揭示多个变量之间的关联关系,并用于预测和决策。
通过合理利用这种算法,我们可以在各个领域中提高效率和准确性,为决策者提供更好的决策依据。
多扩展目标的高斯混合概率假设密度滤波器韩玉兰;朱洪艳;韩崇昭;王静【期刊名称】《西安交通大学学报》【年(卷),期】2014(048)004【摘要】针对多扩展目标跟踪中状态信息难以估计的问题,提出了一种可以估计扩展目标运动状态和形状信息的多扩展目标高斯混合概率假设密度(RHM-GMPHD)滤波器.首先利用描述凸星形扩展目标量测源分布的随机超曲面模型和传感器量测方程,建立扩展目标运动状态及形状信息与量测之间关系的伪量测函数;然后结合扩展目标状态预报信息,推导了扩展目标状态更新方程,递推地对扩展目标运动状态及形状信息进行估计跟踪.此外,还建立了Jaccard距离来度量RHM-GMPHD滤波器对目标形状的估计性能.与联合概率数据关联(JPDA)滤波器和GMPHD滤波器相比,RHM-GMPHD滤波器不仅可以估计凸星形扩展目标的形状信息,并能有效提高对目标数和运动状态的估计精度.仿真实验表明,RHM-GMPHD滤波器对质心估计的均方根误差分别约为JPDA和GMPHD滤波器的1/3和1/2,对目标数的估计接近真实值,对形状估计的Jaccard距离一般小于0.2.【总页数】7页(P95-101)【作者】韩玉兰;朱洪艳;韩崇昭;王静【作者单位】西安交通大学电子与信息工程学院,710049,西安;西安交通大学电子与信息工程学院,710049,西安;西安交通大学电子与信息工程学院,710049,西安;西安邮电大学电子工程学院,710121,西安【正文语种】中文【中图分类】TN274【相关文献】1.利用高斯混合概率假设密度滤波器对扩展目标量测集进行划分 [J], 孔云波;冯新喜;危璋2.高斯混合扩展目标概率假设密度滤波器的收敛性分析 [J], 连峰;韩崇昭;刘伟峰;元向辉3.基于高斯混合概率假设密度滤波器的扩展目标跟踪算法 [J], 曹倬;冯新喜;蒲磊;张琳琳4.一种多扩展目标非线性高斯逆Wishart概率假设密度滤波器 [J], 陈辉;赵维娓5.基于星凸随机超曲面的扩展目标伽马高斯混合势概率假设密度滤波器 [J], 李翠芸;王精毅;姬红兵;刘远因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第46卷 第4期2024年4月系统工程与电子技术SystemsEngineeringandElectronicsVol.46 No.4April2024文章编号:1001 506X(2024)04 1212 08 网址:www.sys ele.com收稿日期:20220918;修回日期:20230325;网络优先出版日期:20230407。
网络优先出版地址:http:∥kns.cnki.net/kcms/detail/11.2422.TN.20230407.1703.008.html 通讯作者.引用格式:齐美彬,庄硕,胡晶晶,等.基于联合GLMB滤波器的可分辨群目标跟踪[J].系统工程与电子技术,2024,46(4):1212 1219.犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋:QIMB,ZHUANGS,HUJJ,etal.ResolvablegrouptargettrackingbasedonjointGLMBfilter[J].SystemsEngi neeringandElectronics,2024,46(4):1212 1219.基于联合犌犔犕犅滤波器的可分辨群目标跟踪齐美彬1,庄 硕1, ,胡晶晶1,杨艳芳2,胡元奎3(1.合肥工业大学计算机与信息学院,安徽合肥230009;2.合肥工业大学物理学院,安徽合肥230009;3.中国电子科技集团第38研究所,安徽合肥230088) 摘 要:针对联合广义标签多伯努利(jointgeneralizedlabeledmulti Bernoulli,J GLMB)滤波算法中群目标之间距离较近、容易关联错误的问题,结合超图匹配(hypergraphmatching,HGM)提出一种基于HGMJ GLMB滤波器的可分辨群目标跟踪算法。
首先,采用J GLMB滤波器估计群内各目标的状态、数目及轨迹信息,并利用HGM结果提升量测与预测状态之间的关联性能。
其次,通过图理论计算邻接矩阵,获取群结构信息和子群数目。
湘教版数学九年级下册4.3《用频率估计概率》说课稿一. 教材分析《用频率估计概率》是湘教版数学九年级下册第4.3节的内容,本节课的主要任务是让学生通过大量反复试验,掌握用频率来估计概率的方法。
教材通过具体的例子引导学生理解频率与概率之间的关系,培养学生运用数学知识解决实际问题的能力。
二. 学情分析九年级的学生已经学习了概率的基本概念,对概率有一定的理解。
但是,他们对用频率估计概率的方法可能还比较陌生,需要通过大量的例子来加深理解。
此外,学生可能对如何正确进行试验、如何处理试验数据等方面存在疑问,需要在教学中予以解答。
三. 说教学目标1.知识与技能:让学生掌握用频率估计概率的方法,能运用该方法解决实际问题。
2.过程与方法:通过大量反复试验,培养学生用数据说话、用数学思维分析问题的习惯。
3.情感态度与价值观:培养学生对数学的兴趣,提高学生运用数学知识解决实际问题的能力。
四. 说教学重难点1.重点:用频率估计概率的方法。
2.难点:如何正确进行试验、如何处理试验数据、如何从试验结果中估计概率。
五. 说教学方法与手段本节课采用讲授法、示范法、探究法、小组合作法等多种教学方法。
利用多媒体课件、试验器材等教学手段,帮助学生直观地理解频率与概率之间的关系。
六. 说教学过程1.导入:通过一个简单的试验,引导学生思考频率与概率之间的关系。
2.新课导入:介绍用频率估计概率的方法,讲解如何进行试验、如何处理试验数据。
3.实例分析:分析具体的例子,让学生理解用频率估计概率的过程。
4.练习巩固:让学生进行练习,加深对用频率估计概率方法的理解。
5.拓展提升:引导学生思考如何从试验结果中估计概率,培养学生运用数学知识解决实际问题的能力。
6.总结:对本节课的内容进行总结,强调用频率估计概率的方法及注意事项。
七. 说板书设计板书设计如下:用频率估计概率1.进行试验2.收集数据3.分析数据4.估计概率八. 说教学评价本节课的教学评价主要从学生的知识掌握、能力培养、情感态度三个方面进行。
数据关联算法研究袁黎苗高会军袁领峰(海军南海舰队指挥所,广东湛江524001)应用科技脯要】随着传感器技术的不断发展,传感器在军事领域以及民用领域得到广泛的应用。
数据关联技术是其中的核心技术,对擞据关联算法的研究成为了计算机领域的研究重点。
研究了当前的多种教据关联算法,分析比较了几种关联算法的性能。
鹾键词】数据融合;教据关联;传感器;PD A1引言随着传感器技术的发展,多目标跟踪问题在军事和民用方面的重要性与日俱增,其涉及到的领域跨越公路交通管制、战场监视以及空中交通管制等方面,而其核,C嘟分正是数据关联问题。
近年来,人们对数据关联问题进行了大量的研究,已经有许多的数据关联算法。
本文将介绍一下数据关联算法中的几个经典的算法以及由此产生的一些新的算法,并对它们的优缺点进行说明。
2经典数据关联算法2l最邻近数据关联0、孙D∞法至今为止,许多数据关联算法都已经可以很好的解决关联问题,其中最近邻数据关联(N ear N e.ghborD at aA s s ocj at i on)算法是最简单的—种方法。
它是由S i nge r等人提出来的。
这种方法的基本思想是:首先设置关联门以限制潜在的决策数目,由关联门初步筛选所得到的回波成为候选回波。
关联门是跟踪空间中的一块子空间,中,断被跟踪目标的预测状态,其大小的设计应保证在一定概率程度E能够接收到正确回波。
最近邻法所选择的是—般是落八关联门内,并且离被跟踪目标预测位置最近的点迹。
这种方法在实际中常发生误跟和丢失目标的现象,其相关性能不甚完善。
22“全邻”最优滤波器Si nge r,S e a和H ouse w r i ght发展了一类“全邻”滤波器,这种滤波器不仅考虑了所有候选回波(空间累积信息),而且考虑了跟踪历史,即多扫描相关(时间累积信息)。
假定多余回波互不相关并且均匀分布-T-跟踪,f-J内,则任何跟踪门的体积V内多余回波的数目C x服从均值为B V的泊松分布。
数据关联算法综述魏祥;李颖;骆荣剑【摘要】Data association is the core problem of multi targettracking.Several basic data association algorithms are introduced in this paper, by summarizing the literatures at home and abroad,then points out some problems of data association algorithm.%数据关联是多目标跟踪里面的核心问题,文章系统地介绍了几种基本数据关联算法,通过总结国内外的文献,分析指出了传统数据关联算法的一些问题。
【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】2页(P101-102)【关键词】多目标跟踪;数据关联;算法【作者】魏祥;李颖;骆荣剑【作者单位】重庆通信学院,重庆 400035;重庆通信学院,重庆 400035;重庆通信学院,重庆 400035【正文语种】中文多目标跟踪由多个部分构成,分别为点迹预处理、航迹起始和终结、数据关联、波门、跟踪等方面。
简单地说,数据关联就是将多个雷达量测得到的数据进行正确分类,打个比方,在某一时刻,N个雷达在对N个感兴趣的目标进行观测,得到了N个量测数据,数据关联要完成的事情就是将量测数据1,2,3...N正确的分配给相对应的目标1,2,3…N,如果数据关联不正确,将目标1的量测数据1(如速度)配给了目标2,那么后续的跟踪结果可以预想,将是不可信的。
上面这个例子还没有考虑到噪声、虚假目标等的影响,所以实际应用环境中的数据关联问题更为复杂,因此若接收的数据不进行正确的数据关联,后续工作也就变得毫无意义,故而在多目标跟踪里,数据关联一直是十分重要的一个部分。
由于战场环境的日益复杂,如各种电子干扰及自然环境等因素影响,量测有可能是敌目标的正确测量值,但也有可能是来自于噪声、虚假目标、杂波等的错误测量值。