最优加权最小二乘估计
文章目录
- Reference
- 最小二乘估计
- 加权最小二乘估计
- 递推最小二乘法
Reference
- Matrix Differentiation
- 加权最小二乘法与局部加权线性回归
- 卡尔曼滤波与组合导航原理(1-2讲)
最小二乘估计
Z=HX+VZ = HX + VZ=HX+V
where, Z is the mmm dimension observation vector; XXX is a nnn dimension state vector; HHH is a m∗nm * nm∗n matrix; VVV is noise vector, E(V)=0,Cov(V)=E(VVT)=RE(V) = 0, Cov(V) = E(VV^T) = RE(V)=0,Cov(V)=E(VVT)=R
优化方程如下
min∣∣Z−HX∣∣2min ||Z-HX||^2min∣∣Z−HX∣∣2
对XXX求导,令其结果为0, 求出XXX的最小方差估计
X^=(HTH)−1HTZ\hat{X} = (H^TH)^{-1}H^TZX^=(HTH)−1HTZ
加权最小二乘估计
优化方程如下,相当与加入了信息矩阵(协方差矩阵的逆)
min(Z−HX)TR−1(Z−HX)min (Z-HX)^TR^{-1}(Z-HX)min(Z−HX)TR−1(Z−HX)
对XXX求导,令其结果为0, 求出XXX的最优估计
X^=(HTR−1H)−1HTR−1Z\hat{X} = (H^TR^{-1}H)^{-1}H^TR^{-1}ZX^=(HTR−1H)−1HTR−1Z
递推最小二乘法
分别对方差阵和状态估计进行递推,其实就是用上一时刻信息来表示当前状态的估计
由于从Pk−1P_{k-1}Pk−1计算PkP_kPk需要求逆,这太烦了,利用矩阵求逆的公式。大概思路是,AAA是一个分块矩阵,写成两个三角阵的矩阵乘积,然后求inverse得到对应的求逆公式。
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