首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
     检索      

基于卡尔曼滤波的含噪声小样本数据处理方法
引用本文:刘芬,范洪强,吕涛,李谦,钱权.基于卡尔曼滤波的含噪声小样本数据处理方法[J].上海大学学报(自然科学版),2021,28(3):427-439.
作者姓名:刘芬  范洪强  吕涛  李谦  钱权
作者单位:1.上海大学 计算机工程与科学学院, 上海 200444;2.上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200444;3.上海大学 材料基因组工程研究院 材料信息与数据科学中心, 上海 200444;4.重庆大学 材料科学与工程学院 国家镁合金材料工程技术研究中心, 重庆 400044;5.之江实验室, 浙江 杭州 311100
基金项目:国家重点研发计划资助项目(2018YFB0704400);云南省重大科技专项资助项目(202102AB080019-3);云南省重大科技专项资助项目(202002AB080001-2);之江实验室科研攻关资助项目(2021PE0AC02);上海张江国家自主创新示范区专项发展资金重大资助项目(ZJ2021-ZD-006)
摘    要:提出一种基于卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波的小样本噪声数据处理方法. 首先, 通过物理模型或经验公式建立系统模型. 然后, 利用系统模型预测模型数据. 最后, 采用观测数据修正模型数据, 达到平滑数据噪声的效果. 实验结果表明, 对于BC500耐候钢腐蚀增重数据, 用差分整合移动平均自回归(autoregressive integrated moving average, ARIMA)模型和随机森林(random forest, RF)模型进行腐蚀增重预测时, 经卡尔曼滤波降噪后, 决定系数$R^2$平均提升6.4%, 而经扩展卡尔曼滤波降噪后, $R^2$平均提升4.9%, 验证了本方法的有效性.

关 键 词:卡尔曼滤波  扩展卡尔曼滤波  数据降噪  小样本  腐蚀数据  
收稿时间:2022-03-15

Kalman filter based method for processing small noisy sample data
LIU Fen,FAN Hongqiang,LÜ,Tao,LI Qian,QIAN Quan.Kalman filter based method for processing small noisy sample data[J].Journal of Shanghai University(Natural Science),2021,28(3):427-439.
Authors:LIU Fen  FAN Hongqiang    Tao  LI Qian  QIAN Quan
Abstract:A small sample noisy data processing method based on Kalman filter and extended Kalman filter has been proposed. The core idea was to establish a system model using physical models or empirical formula, then used the system model to predict the model data, and finally used the observation data to correct the model data and achieve the effect of smoothing data noise. Experimental results showed that when using the autoregressive integrated moving average (ARIMA) model and random forest (RF) model to predict the corrosion weight gain of weather steel BC500, the coefficient of determination $R^{2}$ was increased by an average of 6.4% after Kalman filter denoising, while the $R^{2}$ was increased by an average of 4.9% after extended Kalman filter. These results verified the effectiveness of the proposed methods.
Keywords:Kalman filter  extended Kalman filter  data denoising  small samples  corrosion data  
点击此处可从《上海大学学报(自然科学版)》浏览原始摘要信息
点击此处可从《上海大学学报(自然科学版)》下载免费的PDF全文
设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号