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测试卡尔曼滤波器(Kalman Filter)
真实的温度测试数据,通过加热棒加热一盆水测得的真实数据,X轴是时间秒,Y轴是温度:
1)滤波前
2)滤波后(p=10, q=0.0001, r=0.05, kGain=0;)
2)滤波后(p=10, q=0.00001, r=1, kGain=0;),Y轴放大10倍并取整
。
相关C语言代码:
#define LINE 1024static float prevData=http://www.mamicode.com/0; static float p=10, q=0.0001, r=0.05, kGain=0;float kalmanFilter(float inData) { p = p+q; kGain = p/(p+r); inData = prevData+(kGain*(inData-prevData)); p = (1-kGain)*p; prevData = inData; return inData; }char *ReadData(FILE *fp, char *buf) { return fgets(buf, LINE, fp); }int main() { FILE *fp, *fp2; char *p, *buf; size_t len = 0; ssize_t read; float inData[1000]; float outData[1000]; uint32_t i,cnt=0; fp = fopen("d2.txt", "r"); if (fp==NULL) exit(1); buf = (char*)malloc(LINE*sizeof(char)); p=ReadData(fp, buf); while(p) { inData[cnt]=atof(p); cnt++; p=ReadData(fp,buf); } fclose(fp); for(i=0;i<cnt;i++) outData[i]=kalmanFilter(inData[i]); } fp2 = fopen("d3.txt", "w"); for(i=0;i<cnt;i++) fprintf(fp2, "%f\n",outData[i]); } fclose(fp2);}
matlab代码:
d2 = load(‘d2.txt‘); plot(d2); prevData=0.0; p=10; q=0.0001; r=0.05; kGain=0; outData=[];for i=1:length(d2) p=p+q; kGain=p/(p+r); temp=d2(i); temp=prevData+(kGain*(temp-prevData)); p=(1-kGain)*p; prevData=temp; outData(i)=temp; endplot(outData);
说明:d2.txt存放的是输入的数据,每行一个。d3是输出的数据。
r参数调整滤波后的曲线与实测曲线的相近程度,r越小越接近。
q参数调滤波后的曲线平滑程度,q越小越平滑。
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