
本例程面向非线性状态估计与滤波算法学习需求,完整实现了一维EKF(扩展卡尔曼滤波)、UKF(无迹卡尔曼滤波)、CKF(容积卡尔曼滤波)和PF(粒子滤波)四种经典方法,并在统一的非线性状态模型、平方观测模型及噪声条件下进行直观对比。代码结构清晰、注释完整,可直接运行并自动生成状态估计曲线、误差曲线和误差统计柱状图,同时输出RMSE、平均绝对误差、最大绝对误差和标准差等评价指标。通过一个例程即可系统了解四类典型非线性滤波方法在建模思路、计算方式和估计性能上的差异,适合作为卡尔曼滤波入门、非线性滤波算法对比、课程实验、科研仿真以及算法二次开发的基础参考程序。
附完整代码的下载链接,原创代码,请勿翻卖
文章目录
运行结果
| 输出结果 | 主要内容 |
|---|---|
| 状态估计曲线 | 对比真实状态、未滤波状态以及 EKF、UKF、CKF、PF 的估计结果 |
| 状态误差曲线 | 展示各方法估计误差随时间的变化情况 |
| RMSE 柱状图 | 对比不同方法的总体均方根误差 |
| 命令行统计结果 | 输出 RMSE、MAE、最大绝对误差和误差标准差 |
详细如下:




MATLAB源代码
部分代码如下:
matlab
% 一维 EKF、UKF、CKF、PF 四种滤波方法对比
% 直接运行本文件即可生成中文状态曲线、中文误差曲线、中文误差统计柱状图和中文命令行输出。
% 作者:matlabfilter,可联系我获取代码讲解和定制
% 2026-07-08/Ver1
clear; clc; close all;
rng(0);
%% 参数设置
scene_name = '一维非线性状态估计';
main_file = 'EKFUKFCKFPF_1D.m';
script_dir = fileparts(mfilename('fullpath'));
if isempty(script_dir)
script_dir = pwd;
end
step_count = 300; % 仿真步数
t = 1:step_count; % 时间序列
Q = 0.40^2; % 过程噪声方差
R = 1.00^2; % 测量噪声方差
particle_count = 400; % 粒子滤波粒子数量
x0 = 0; % 初始真实状态
x0_est = 0.8; % 初始估计状态
P0 = 2; % 初始估计方差
%% 生成真实状态、未滤波状态和测量值
x_true = zeros(1, step_count);
x_raw = zeros(1, step_count);
z = zeros(1, step_count);
x_true(1) = x0;
x_raw(1) = x0;
z(1) = measurementFunction(x_true(1)) + sqrt(R) * randn;
for k = 2:step_count
完整代码:
https://download.csdn.net/download/callmeup/93089666
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