基于参数解耦的变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波

来源：雷达科学与技术杂志2024年第3期北京时间：

作者：许红，刘欣蕊，邢逸舟，全英汇

单位：1. 西安电子科技大学杭州研究院， 浙江杭州 311231;2. 西安电子科技大学电子工程学院， 陕西西安 710071

摘要：针对噪声协方差矩阵失配情况下的状态估计问题，本文基于变分贝叶斯框架，提出了一种适用于过程噪声协方差矩阵和测量噪声协方差矩阵均未知条件下的参数解耦的变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波算法。所提算法选取预测误差协方差矩阵作为变分优化变量，并引入了其马尔可夫演化模型，构造了参数解耦的变分推断模型。同时，采用固定点迭代优化实现状态、预测误差协方差矩阵和测量噪声协方差矩阵的联合后验概率分布求解，并设计了算法的收敛性判断准则。仿真结果验证了算法的有效性。

关键词：自适应状态估计,卡尔曼滤波,变分贝叶斯,噪声协方差矩阵,参数解耦,

基金资助：国家自然科学基金（No.62301408）；博士后科学基金（No.2022M722503）