二维粒子滤波纯代码

二维粒子滤波纯代码

% 参数设置N = 100; %粒子总数Q = 5; %过程噪声R = 5; %测量噪声T = 20; %测量时间theta = pi/T; %旋转角度distance = 80/T; %每次走的距离WorldSize = 100; %世界大小X = zeros(2, T); %存储系统状态Z = zeros(2, T); %存储系统的观测状态P = zeros(2, N); %建立粒子群PCenter = zeros(2, T); %所有粒子的中心位置w = zeros(N, 1); %每个粒子的权重err = zeros(1,T); %误差X(:, 1) = [50; 20]; %初始系统状态%wgn（m,n,p）产生一个m行n列的高斯白噪声的矩阵，p以dBW为单位指定输出噪声的强度。Z(:, 1) = [50; 20] + wgn(2, 1, 10*log10(R)); %初始系统的观测状态%初始化粒子群for i = 1 : N P(:, i) = [WorldSize*rand; WorldSize*rand];%在worldSize区域内随机生成N个粒子 dist = norm(P(:, i)-Z(:, 1)); %与测量位置相差的距离，用于估算该粒子的权重 %由于上面已经随机生成了N个粒子，现在将其与真实的测量值z进行比较，越接近则权重越大，或者说差值越小权重越大 %这里的权重计算是关于p(z/x)的分布，即观测方程的分布，假设观测噪声满足高斯分布，那么w（i）=p(z/x) w(i) = (1 / sqrt(R) / sqrt(2 * pi)) * exp(-(dist)^2 / 2 / R); %求权重endPCenter(:, 1) = sum(P, 2) / N; %所有粒子的几何中心位置%%err(1) = norm(X(:, 1) - PCenter(:, 1)); %粒子几何中心与系统真实状态的误差figure(1);%利用set(gca,'propertyname','propertyvalue'......)命令可以调整图形的坐标属性。%propertyname和property value分别为坐标属性名称（不区分字母大小写）及对应的属性值。set(gca,'FontSize',10);hold on%使当前及图形保持而不被刷新，准备接受此后将绘制的新曲线plot(X(1, 1), X(2, 1), 'r.', 'markersize',30) %系统状态位置%axis[xmin,xmax,ymin,ymax]设定坐标范围，必须满足xmin w(index)) %使vmax递减，不然的话单个粒子的权重是不可能大于vmax的值的 wmax = wmax - w(index); index = index + 1; %如果从某个随机的粒子开始找，没找到从该粒子开始到最后的粒子权值总和大于vmax，那么就重新从第一个粒子开始查找 if index > N index = 1; end end P(:, i) = P(:, index); %从上面的index中得到新粒子 end %sum(X,2)表示把X按行求和;如果是sum(X),那就是按列求和 PCenter(:, k) = sum(P, 2) / N; %所有粒子的几何中心位置 %计算误差 err(k) = norm(X(:, k) - PCenter(:, k)); %粒子几何中心与系统真实状态的误差 figure(2); set(gca,'FontSize',12); %clf; 用来清除图形的命令。一般在画图之前用 clf; hold on plot(X(1, k), X(2, k), 'r.', 'markersize',50); %系统状态位置 axis([0 100 0 100]); plot(P(1, :), P(2, :), 'k.', 'markersize',5); %各个粒子位置 plot(PCenter(1, k), PCenter(2, k), 'b.', 'markersize',25); %所有粒子的中心位置 legend('True State', 'Particle', 'The Center of Particles'); hold off pause(0.1);end%%figure(3);set(gca,'FontSize',12);plot(X(1,:), X(2,:), 'r', Z(1,:), Z(2,:), 'g', PCenter(1,:), PCenter(2,:), 'b-');axis([0 100 0 100]);legend('True State', 'Measurement', 'Particle Filter');xlabel('x', 'FontSize', 20); ylabel('y', 'FontSize', 20);%%figure(4);set(gca,'FontSize',12);plot(err,'.-');xlabel('t', 'FontSize', 20);title('The err');

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