卡爾曼濾波理論與實踐(MATLAB版,第4版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 莫欣德S.格雷沃(MohinderS.Gre 著

圖書標籤:

• 卡爾曼濾波
• 狀態估計
• MATLAB
• 信號處理
• 控製係統
• 導航
• 跟蹤
• 濾波算法
• 係統建模
• 優化算法

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121315350

商品編碼：15565342992

齣版時間：2017-07-01

作  者:(美)莫欣德 S.格雷沃(Mohinder S.Grewal),(美)安格斯 P.安德魯斯(Angus P.Andrews) 著；劉鬱林,陳紹榮,徐舜 譯 定  價:89 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2017年07月01日 頁  數:460 裝  幀:平裝 ISBN:9787121315350 ●第1章引言
●1.1本章重點
●1.2關於卡爾曼濾波
●1.2.1個問題：什麼是卡爾曼濾波器
●1.2.2為什麼被稱為濾波器
●1.2.3卡爾曼濾波的數學基礎
●1.2.4卡爾曼濾波的應用
●1.3關於化估計方法
●1.3.1估計理論的齣現
●1.3.2最小二乘方法
●1.3.3不確定性的數學模型
●1.3.4Wiener-Kolmogorov濾波器
●1.3.5卡爾曼濾波器
●1.3.6實現方法
●1.3.7非綫性近似
●1.3.8真實非綫性估計
●1.3.9監視中的檢測問題
●1.4常用符號
●1.4.1導數的“點”符號
●1.4.2卡爾曼濾波器變量的標準符號
●部分目錄

內容簡介

本書深入係統地介紹瞭卡爾曼濾波的基礎理論和實踐考慮，涉及卡爾曼濾波的核心技術基礎以及在實現中遇到的實際問題。包括：實際問題的數學模型錶示方法、作為係統設計參數函數估計子的性能分析、實現機械方程的數值穩定算法、計算需求的評估、結果有效性的檢驗、濾波器工作性能的監控等內容。本書以大量現實世界中的實際問題作為例子，特彆是拓展瞭導航係統的應用範圍，包括GPS、陀螺儀和加速度計的誤差模型、慣性導航係統和高速公路交通管製係統等。本書還提供瞭MATLAB源程序和精心設計的習題。全書譯文已根據作者於2015年提供的兩個勘誤錶進行過更正。 (美)莫欣德 S.格雷沃(Mohinder S.Grewal),(美)安格斯 P.安德魯斯(Angus P.Andrews) 著；劉鬱林,陳紹榮,徐舜 譯 Mohinder S. Grewal，博士，PE，美國（富勒頓市）加利福利亞州立大學工程與計算機科學學院電子工程教授。他從事慣性導航與控製領域的研究已有四十多年的豐富經驗，研製的機械化産品目前已在商業和軍用飛機、監視衛星、導彈和雷達係統、高速公路交通管製、優選衛星導航係統等領域取得廣泛應用。
Angus P. Andrews，博士，畢業於麻省理工學院，在加州大學洛杉磯分校獲數學博士學位。他在航天技術領域的研究具有50多年的職業生涯，剛開始在阿波羅登月計劃中從事瞭十多年的導航分析工作，包括分析、設計、研發和測試慣性導航係統。他的發現包括：被稱為未知等

卡爾曼濾波理論與實踐（MATLAB版，第4版）：深入探索現代狀態估計的基石 卡爾曼濾波，作為一種強大的數學工具，在處理具有噪聲的動態係統測量數據時，展現齣瞭無與倫比的優勢。它能夠從一係列不精確的觀測值中，以遞歸的方式估計齣係統的真實狀態，並且這種估計在統計意義上是最優的。這一原理的應用貫穿瞭從航天航空、導航製導到經濟金融、生物醫學等諸多領域，已成為現代工程和科學研究中不可或缺的核心技術之一。 本書，《卡爾曼濾波理論與實踐（MATLAB版，第4版）》，正是一部集理論深度與實踐指導於一體的權威著作。它旨在為讀者提供一個全麵而深入的卡爾曼濾波知識體係，並輔以大量基於MATLAB的實例，幫助讀者在理論理解和工程應用之間架起堅實的橋梁。本書的第四版，在前幾版堅實基礎之上，進行瞭內容的更新與拓展，力求反映卡爾曼濾波領域的最新進展和最佳實踐。 理論精髓，層層遞進 本書首先從卡爾曼濾波的基本原理齣發，循序漸進地揭示其核心思想。它詳細闡述瞭綫性卡爾曼濾波器的推導過程，從狀態方程和觀測方程的定義開始，一步步剖析其預測和更新兩個核心階段的數學邏輯。讀者將能清晰地理解濾波器是如何利用先驗信息和當前測量值來不斷修正對係統狀態的估計，從而達到最優的精度。 然而，現實世界中的許多係統是非綫性的，綫性卡爾曼濾波器在這種情況下性能會顯著下降。因此，本書深入探討瞭擴展卡爾曼濾波器（EKF）和無跡卡爾曼濾波器（UKF）等非綫性卡爾曼濾波器的變種。對於EKF，本書不僅解釋瞭其基於泰勒展開的綫性化方法，也客觀地分析瞭其在高非綫性係統下的局限性。而對於UKF，則詳細闡述瞭其基於無跡變換（Unscented Transform）的概率分布近似方法，這種方法在許多情況下比EKF具有更好的穩定性和精度。本書會細緻地解析這些濾波器的工作機製、推導過程以及它們各自的優缺點，幫助讀者根據具體問題的特點選擇最閤適的濾波算法。 除瞭上述核心內容，本書還會涉及一些更為高級的卡爾曼濾波主題，例如： 信息濾波器（Information Filter）：它與標準卡爾曼濾波器在數學形式上有所不同，有時在特定計算場景下更為高效。 平方根卡爾曼濾波器（Square-Root Kalman Filter）：用於提高數值穩定性，特彆是在處理具有協方差矩陣退化問題的場景下。 粒子濾波器（Particle Filter）：雖然粒子濾波器在本質上與卡爾曼濾波器有區彆，但它在處理更廣泛的非綫性非高斯問題時，常常被視為卡爾曼濾波器的有力補充和延伸。本書可能會對粒子濾波器的基本思想和應用場景進行介紹，作為對讀者視野的拓展。 對於每一個理論概念，本書都力求解釋得清晰透徹，避免使用過於晦澀的語言，同時保證數學的嚴謹性。通過邏輯嚴密的推導和直觀的類比，幫助讀者建立起紮實的理論基礎。 實踐應用，MATLAB為翼 理論的掌握最終是為瞭解決實際問題。本書最大的特色之一，便是貫穿始終的MATLAB實踐環節。本書堅信，動手實踐是檢驗和深化理論知識的最佳途徑。因此，書中為幾乎每一個理論概念都配備瞭相應的MATLAB代碼示例。 這些示例並非簡單的“Hello World”式的演示，而是精心設計的、能夠模擬真實工程場景的案例。例如，在講解綫性卡爾曼濾波器時，書中可能會提供一個二維運動目標跟蹤的例子，演示如何構建係統的狀態空間模型、觀測模型，並用MATLAB代碼實現卡爾曼濾波器的預測和更新循環，最終可視化目標軌跡和濾波結果。 在介紹非綫性濾波器時，本書會選取更具挑戰性的應用場景，例如： 目標跟蹤：在雷達、聲納或視覺傳感器數據中，如何利用EKF或UKF來跟蹤運動目標。這可能涉及到目標的速度、方嚮、甚至加速度等狀態的估計。 導航定位：在GPS信號不可用或存在誤差的情況下，如何融閤慣性測量單元（IMU）和其他傳感器數據，利用卡爾曼濾波器來估計載體的姿態、位置和速度。 參數估計：在動力學係統中，如何通過觀測數據來估計未知的係統參數。 這些MATLAB示例代碼都力求清晰、模塊化，並附有詳細的注釋，方便讀者理解和修改。讀者可以通過運行這些代碼，直觀地觀察濾波器的性能，並嘗試調整濾波器參數以觀察其對結果的影響。這種“邊學邊練”的學習方式，將極大地提升讀者的動手能力和解決實際問題的信心。 本書提供的MATLAB代碼，也涵蓋瞭數據的生成、仿真、濾波算法的實現、結果的可視化等完整流程。讀者無需從零開始編寫代碼，可以直接利用書中提供的框架，快速構建自己的仿真實驗。同時，書中也會指導讀者如何根據自己的具體問題，修改和擴展這些示例代碼，使其適用於更廣泛的應用。 第四版的亮點與更新 作為第四版，本書在內容上進行瞭重要的更新和充實，以適應卡爾曼濾波領域的最新發展和讀者的實際需求。這些更新可能體現在： 新增或深入的算法討論：可能增加瞭對近年來發展起來的、性能更優異或適用範圍更廣的濾波算法的介紹，例如去味卡爾曼濾波器（Cubature Kalman Filter，CKF）等。 更貼近現代工程實踐的案例：選取的應用案例可能更加聚焦於當前熱門的領域，例如無人駕駛、機器人技術、物聯網傳感器融閤等，使得讀者能夠接觸到最前沿的技術挑戰。 對MATLAB工具箱的深入應用：除瞭基礎的MATLAB語言，本書可能會更加強調利用MATLAB強大的工具箱（如“Navigation and Sensor Fusion」等）來加速濾波器的開發和部署，介紹如何高效地利用這些現成的函數和工具。 數值穩定性和魯棒性的探討：在實際應用中，數值不穩定性和濾波器的魯棒性是至關重要的問題。第四版可能會對這些方麵進行更深入的分析，並提供相應的解決方案或建議。 更詳盡的調試和優化技巧：除瞭算法本身，本書還會分享在實際調試和優化卡爾曼濾波器時可能遇到的常見問題，以及相應的排查和改進方法。 適用人群 《卡爾曼濾波理論與實踐（MATLAB版，第4版）》適閤廣泛的讀者群體。 在校學生：對於學習信號處理、控製理論、信息與通信工程、自動化等專業的本科生和研究生來說，本書是係統學習卡爾曼濾波理論，並將其應用於課程設計和畢業設計的理想教材。 工程技術人員：在航空航天、汽車工業、機器人、通信、測控等領域工作的工程師，如果需要在實際項目中應用卡爾曼濾波器，本書將提供堅實的理論指導和實用的編程技巧，幫助他們快速上手。 科研人員：對於在相關領域進行科學研究的學者，本書不僅能提供必要的理論背景，還能激發新的研究思路，並通過MATLAB實例幫助驗證和實現研究成果。 對卡爾曼濾波感興趣的自學者：對於希望係統瞭解和掌握卡爾曼濾波技術的個人，本書的循序漸進的講解和豐富的實踐內容，將是一個非常好的學習資源。 結語 卡爾曼濾波作為一種強大的狀態估計工具，其重要性不言而喻。《卡爾曼濾波理論與實踐（MATLAB版，第4版）》憑藉其嚴謹的理論闡述、豐富的MATLAB實踐案例以及與時俱進的內容更新，為讀者提供瞭一條通往卡爾曼濾波精深領域的康莊大道。無論您是初學者還是有一定基礎的研究者，本書都將是您探索、理解和應用卡爾曼濾波技術的寶貴夥伴，助力您在數據驅動的現代科技浪潮中，做齣更加精確、更具洞察力的決策。

評分☆☆☆☆☆

終於拿到瞭這本《卡爾曼濾波理論與實踐（MATLAB版，第4版）》，迫不及待地翻閱。書的裝幀設計簡約而不失專業感，拿到手裏沉甸甸的，預示著內容的紮實。我是一名對信號處理和係統辨識充滿興趣的研究生，卡爾曼濾波作為這些領域的核心工具，一直是我學習的重點和難點。之前接觸過一些關於卡爾曼濾波的書籍，但總覺得它們要麼過於理論化，讓人難以理解；要麼過於工程化，缺少深入的理論推導。第四版的MATLAB版，讓我看到瞭理論與實踐結閤的希望。我非常期待書中能夠詳細闡述卡爾曼濾波的預測和更新過程，包括狀態嚮量、協方差矩陣的更新原理，以及它們在信息融閤中的作用。更重要的是，我希望書中提供的MATLAB示例代碼能夠詳細、清晰，並且具有一定的通用性，能夠方便我根據自己的研究問題進行修改和擴展。如果書中還能對卡爾曼濾波在不同應用領域（如導航、通信、經濟學等）的一些典型案例進行深入分析，並給齣相應的MATLAB實現，那將對我完成畢業論文和未來的研究工作有巨大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本《卡爾曼濾波理論與實踐（MATLAB版，第4版）》終於到手瞭，迫不及待地翻開。封麵設計簡潔大氣，紙張的觸感也相當不錯，拿在手裏很有分量。我一直對卡爾曼濾波這個概念頗感興趣，但總覺得理論深奧，難以著手。聽說這個版本是第四版，而且是MATLAB版，這對我這個平時工作中離不開MATLAB的工程師來說，簡直是量身定做。我之前看過一些零散的資料，理解得斷斷續續，這次希望能通過這本書，係統地梳理清楚卡爾曼濾波的原理，並且真正掌握它的實際應用方法。尤其期待書中關於MATLAB代碼的講解，希望能有詳實的例子，讓我在理論學習的同時，也能同步進行實踐操作。我希望這本書不僅僅停留在公式推導，更要講清楚這些公式在實際問題中是如何轉化的，比如在目標跟蹤、導航定位等領域的應用。不知道書中會不會深入探討一些高級的卡爾曼濾波變種，比如擴展卡爾曼濾波（EKF）或者無跡卡爾曼濾波（UKF），這對處理非綫性係統非常有幫助。總之，我對這本書的期望很高，希望它能成為我學習卡爾曼濾波的得力助手，真正讓我從“知其然”到“知其所以然”，並能熟練地將其應用於我的工程項目中。

評分☆☆☆☆☆

收到《卡爾曼濾波理論與實踐（MATLAB版，第4版）》這本書，著實讓我眼前一亮。從包裝到書的整體設計，都顯得十分專業。我是一名對信號處理和估計理論充滿好奇的學生，一直以來，卡爾曼濾波都是我學習路上的一個重要裏程碑。然而，在過去接觸到的各種資料中，很多都過於偏重理論而忽視瞭實踐，或者案例過於簡單，難以應對復雜的工程問題。第四版的MATLAB版，這個標簽本身就吸引瞭我，因為MATLAB作為強大的工程計算軟件，是實現卡爾曼濾波算法的理想平颱。我非常期待這本書能夠提供一個紮實的理論基礎，但更重要的是，它能否用一種直觀易懂的方式，將那些抽象的數學公式轉化為具體的算法實現。我希望書中能夠有不同難度級彆的示例，從最基礎的綫性係統，到可能涉及到的非綫性係統（比如是否會講解EKF/UKF），並且能有配套的MATLAB代碼，這些代碼應該清晰、規範，並且能夠直接運行，這樣我纔能真正地進行模擬和驗證。此外，如果書中還能涉及一些卡爾曼濾波在實際應用中可能遇到的常見問題和解決方案，比如參數調優、發散問題處理等，那就太完美瞭。

評分☆☆☆☆☆

盼瞭很久的《卡爾曼濾波理論與實踐（MATLAB版，第4版）》終於送到瞭，書的包裝很嚴實，打開後，一股油墨的清香撲鼻而來，紙張的質感也非常好，印刷字體清晰，排版也很舒服，拿在手裏感覺很厚實，內容應該很豐富。我是一名初級工程師，在工作中經常會遇到需要對傳感器數據進行融閤和估計的問題，但對於卡爾曼濾波的理解還停留在非常基礎的層麵，很多時候是“知其然不知其所以然”。這次選擇第四版的MATLAB版，就是希望能夠深入學習卡爾曼濾波的理論精髓，並且能夠通過MATLAB這個強大的工具，將理論轉化為實際可用的解決方案。我特彆關注書中是否能夠深入淺齣地講解卡爾曼濾波的遞推公式是如何得齣的，以及這些公式在不同場景下的含義。同時，我對書中提供的MATLAB代碼非常期待，希望能有詳細的注釋，能夠解釋算法的每一步邏輯，並且最好能提供一些不同類型的應用場景，比如目標跟蹤、姿態估計等，這樣我就可以對照著學習，並將學到的知識應用到我的具體工作中。

評分☆☆☆☆☆

終於收到這本《卡爾曼濾波理論與實踐（MATLAB版，第4版）》瞭，迫不及待地打開，書的質感很棒，紙張厚實，印刷清晰，拿在手裏非常有分量感。作為一名長期在工程領域工作的技術人員，我對卡爾曼濾波的理論背景以及在實際應用中的強大能力早有耳聞，但總是感覺隔靴搔癢，理論推導部分有時讓人望而卻步。這次選擇第四版的MATLAB版本，很大程度上是看中瞭它將理論與實踐相結閤的特點，尤其是能夠通過MATLAB代碼來驗證和理解復雜的算法。我非常希望這本書能夠提供清晰、易懂的數學推導過程，並且能夠循序漸進地引導讀者理解卡爾曼濾波的每一個核心概念，而不是一上來就給齣復雜的公式。此外，我特彆期待書中能夠包含豐富的實際案例，最好是能夠涵蓋多個工程領域，例如航空航天、自動駕駛、機器人控製等等，這樣我就可以將學到的知識與我的工作領域聯係起來，找到更貼切的應用場景。希望書中提供的MATLAB示例代碼不僅僅是簡單的調用，而是能夠詳細地解釋每一行代碼的作用，甚至是一些調試技巧，這樣我纔能真正地“動手”起來，把濾波器的設計和實現過程融會貫通。