系统工程与电子技术

作者：方安然(), 李旦(), 张建秋()

单位：1. 复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室, 上海 200433；2. 复旦大学电子工程系, 上海 200433

关键词：卡尔曼滤波器,Huber损失函数,高斯混合分布,期望最大化算法,变分贝叶斯

基金：国家自然科学基金(11827808);国家自然科学基金(11974082);上海市科技创新行动计划社会发展科技领域项目(19DZ1205805);上海航天科技创新基金;珠海复旦创新研究院项目资助课题

给出了对异常值和未知分布的观测噪声鲁棒的卡尔曼滤波器。分析表明当以Huber损失函数替代推导卡尔曼滤波器最大后验准则中观测误差的l2范数时, 就构造了一个新的准则。由于Huber损失函数可同时描述l1和l2范数, 因此由这个新准则推导的卡尔曼滤波器, 在具有传统卡尔曼滤波器性质的同时, 也有了l1范数对异常值鲁棒的特性。而当含异常值的观测噪声统计分布未知时, 利用含未知参数的高斯混合模型描述其分布以及变分贝叶斯推理, 提出了对异常值和未知统计分布观测噪声鲁棒的卡尔曼滤波器。仿真和实验在验证了分析结果正确的同时, 也表明提出算法的性能优于现有文献报道鲁棒类的卡尔曼滤波器。

来源：2021年第3期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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