非线性卡尔曼滤波器原理及应用

本书系统地阐释了各种非线性卡尔曼滤波器的基本原理及其在信号处理、混沌通信、生物信息学以及传感器网络中的应用。全书共10章。首先介绍了卡尔曼滤波器等自适应滤波器的基本原理与方法；以容积卡尔曼滤波器为例，讨论采用概率密度函数近似这一类非线性卡尔曼滤波器的增益特性、发展及应用；探讨非线性卡尔曼滤波器在生物信息学、信号处理和混沌通信等领域的应用；然后，就滤波器的阵列算法，重点讨论双非线性卡尔曼滤波器和反馈型非线性卡尔曼滤波器的基本原理和方法；很后，针对非线性卡尔曼滤波器的其他形式，详细讨论了一类非线性卡尔曼信息滤波器的原理及其稳定性分析；将非线性卡尔曼滤波器与粒子滤波器相结合构成另一类非线性滤波器，详细讨论这类非线性滤波器在传感器网络中的各种应用。
本书注重理论与实际问题的结合，实例特色鲜明，适合从事信号与信息处理、通信、智能信息处理、计算机和生物信号处理等学科相关专业教师、科研人员、研究生和高年级本科生阅读。

王世元，1980年生，2011年博士毕业于重庆大学，获重庆市很好博士学位论文。现任西南大学副教授，硕士生导师，IEEEMember。曾在香港理工大学、华南理工大学和威尔士大学从事合作研究。以靠前作者发表学术论文20多篇，其中IEEE期刊5篇。获授权发明专利1项。主持国家自然科学基金项目、重庆市基础与前沿研究项目、中央高校基本科研业务费重点项目各1项。
黄锦旺，1984年生，2014年博士毕业于华南理工大学，现任东莞理工学院讲师。已发表5篇刊物与会议论文、3篇SCI检索期刊和2篇EI检索的会议论文。
谢智刚，1965年生，1991年博士毕业于墨尔本大学。任香港理工大学讲座教授及中国文化推广委员会，IEEEFellow和澳大利亚工程师学会Fellow，担任多种靠前重要刊物的主编和副主编，长江学者讲座教授。任北京交通大学、武汉大学、华南理工大学等多所大学的客座教授或顾问教授。已出版中英文教材或专著12部。
蒋云翔，1986年生，香港理工大学在读博士研究生。分别于2008年、2011年在北京交通大学获得本科和硕士学位。获得授权发明专利1项。近三年发表学术论文15篇。主研国家自然科学基金项目2项。
冯久超，1964年生，2002年博士毕业于香港理工大学，获“杰出博士学位论文”奖。现任华南理工大学教授，博士生指导教师，广东省高等学校特聘教授(“珠江学者”)。2004年入选教育部新世纪人才支持计划，2008年获国务院政府特殊津贴。已出版专著或教材4部，获授权中国发明专利、实用新型专利和计算机软件著作权登记20余项。

第1章自适应滤波器基本原理
1.1引言
1.2自适应滤波器
1.3最小均方误差
1.4最小均方自适应滤波器
1.4.1最速下降法
1.4.2最小均方自适应滤波
1.5递归最小二乘自适应滤波器
1.5.1最小二乘法
1.5.2递归最小二乘法
1.6卡尔曼滤波器
1.7粒子滤波器
1.8本章小结
参考文献
第2章卡尔曼滤波器原理及分类
2.1引言
2.2线性连续系统的离散化
2.3线性离散卡尔曼滤波器
2.3.1贝叶斯滤波理论
2.3.2线性最小方差估计
2.4非线性离散卡尔曼滤波器
2.4.1非线性函数的近似
2.4.2概率密度函数的近似
2.5本章小结
参考文献
第3章容积卡尔曼滤波器
3.1引言
3.2数值积分
3.3容积积分准则
3.3.1积分坐标变换
3.3.2球面-径向准则
3.3.3径向准则
3.3.4容积准则
3.4矩阵分解
3.5球面-径向容积卡尔曼滤波器
3.5.1滤波算法
3.5.2收敛性分析
3.5.3仿真分析
3.6球面单纯形-径向容积卡尔曼滤波器
3.6.1滤波算法
3.6.2仿真分析
3.7本章小结
参考文献
第4章非线性卡尔曼滤波算法的增益特性
4.1引言
4.2状态空间模型及特性
4.3标量无先导卡尔曼滤波算法及其增益特性分析
4.3.1滤波算法
4.3.2卡尔曼增益特性的理论分析
4.3.3仿真分析
4.4标量容积卡尔曼滤波算法及其增益特性分析
4.4.1滤波算法
4.4.2卡尔曼增益特性的理论分析
4.4.3仿真分析
4.5本章小结
参考文献
第5章非线性卡尔曼滤波器系列的应用
5.1引言
5.2基因识别
5.2.1研究现状
5.2.2基于符号动力学的DNA序列表示方法
5.2.3基于非线性卡尔曼滤波器的基因识别
5.3混沌信号的滤波与混沌通?
5.3.1混沌
5.3.2混沌的定义
5.3.3混沌的主要特征
5.3.4基于混沌的通信
5.3.5仿真分析
5.4盲信号分?
5.4.1盲信号分离问题概述
5.4.2基于卡尔曼滤波器的盲信号分离算法
5.4.3基于非线性卡尔曼滤波器的盲信号分离算法
5.5本章小结
参考文献
第6章双非线性卡尔曼滤波器系列
6.1引言
6.2双非线性卡尔曼滤波器
6.2.1状态估计
6.2.2参数估计
6.2.3双估计
6.3仿真分?
6.3.1信道均衡
6.3.2通信
6.4本章小结
参考文献
第7章非线性卡尔曼滤波器阵列算法
7.1引言
7.2滤波器阵列
7.2.1系统模型
7.2.2反馈型无先导卡尔曼滤波器阵列算法
7.2.3反馈型平方根无先导卡尔曼滤波器阵列算法
7.3仿真分?
7.3.1两用户通信
7.3.2多用户通信
7.4本章小结
参考文献
第8章非线性卡尔曼信息滤波器
8.1引言
8.2矩阵求逆引理
8.3两种信息矩阵的更新
8.4扩展卡尔曼信息滤波器
8.5非线性信息滤波器
8.5.1一类非线性信息滤波器
8.5.2平方根非线性信息滤波器
8.5.3稳定性分析
8.6仿真分析
8.6.1稳定性仿真
8.6.2轨迹跟踪
8.7本章小结
参考文献
第9章传感器网络中的信号盲分离
9.1引言
9.2传感器网络中的信号盲分离
9.2.1盲分离模型
9.2.2信号量化
9.2.3盲分离算法
9.2.4算法复杂度分析
9.2.5仿真分析
9.3本章小结
参考文献
第10章传感器网络中的信号重构
10.1引言
10.2传感器网络中的信号重构
10.2.1信号重构模型
10.2.2信号量化
10.2.3信号重构算法
10.2.4算法复杂度分析
10.2.5仿真分析
10.3本章小结
参考文献