
- •Математическое моделирование задач обработки навигационной информации
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Моделирование случайных величин и векторов и определение их статистических характеристик
- •Основные теоретические сведения
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Оформление отчета
- •Контрольные вопросы
- •Методы оценивания постоянных параметров наблюдаемых сигналов
- •Основные теоретические сведения
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Оформление отчета
- •Контрольные вопросы
- •Моделирование стационарных случайных процессов
- •Основные теоретические сведения
- •Пример выполнения задания
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Оформление отчета
- •Контрольные вопросы
- •Оптимальная фильтрация случайных процессов
- •Основные теоретические сведения
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Оформление отчета
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
Порядок выполнения лабораторной работы
Получите вариант задания у преподавателя.
Запишите в векторно-матричной форме уравнение измерений для задачи оценивания параметров линейного тренда
. (12)
С помощью Matlab с учетом введенных предположений об оцениваемых параметрах и ошибках измерений промоделируйте реализации измерений вида (12). Численные значения параметров указаны в табл. 2.
Получите оценки параметров тренда, определите ошибки оценок
и соответствующие им среднеквадратические значения
с использованием МНК и байесовского подхода. Сопоставьте полученные оценки с истинными значениями параметров.
На одном и том же рисунке постройте графики истинного тренда
и его оценок
, полученных с использованием двух методов оценивания.
Табл. 2. Варианты заданий
Вариант |
0 |
1 |
r |
T |
m |
1а |
1 |
1 |
5 |
10 |
10 |
1б |
2 |
5 |
25 | ||
2а |
2 |
1 |
2 |
5 |
10 |
2б |
10 |
20 |
25 | ||
3а |
3 |
2 |
10 |
25 |
10 |
3б |
5 |
20 |
25 | ||
4а |
5 |
1 |
3 |
5 |
10 |
4б |
10 |
50 |
25 | ||
5а |
1 |
5 |
10 |
10 |
10 |
5б |
90 |
5 |
25 |
Оформление отчета
Отчет о лабораторных исследованиях должен содержать:
исходные данные;
уравнения измерений в скалярной и векторно-матричной формах;
реализацию измерений;
значения параметров тренда и их оценок, полученных с использованием МНК и байесовского подхода, ошибки оценок и соответствующие им среднеквадратические значения;
графики истинного тренда и его оценок;
текст m-файла, с помощью которого получены реализации моделируемого процесса;
выводы по работе.
Контрольные вопросы
Приведите примеры навигационных задач, сводящихся к задаче оценивания постоянного вектора.
В чем особенности байесовского, небайесовского и детерминированного подходов?
Какая информация принимается в рассмотрение при построении алгоритмов по методу наименьших квадратов?
В чем состоит основное достоинство МНК?
Какие дополнительные предположения нужно ввести, чтобы получить матрицу ковариаций ошибок оценок, полученных в рамках детерминированного подхода?
В чем смысл введения весовой матрицы в критерии ОМНК?
Докажите, что при задании весовой матрицы в виде Q = R–1, где R = r2E, оценки для МНК и ОМНК совпадают.
При каких условиях оценки ММНК совпадают с линейными байесовскими оценками, оптимальными в среднеквадратическом смысле?
Для каких задач алгоритм вычисления байесовских оценок не зависит от вида совместной плотности распределения вероятностей оцениваемого вектора и ошибок измерений и полностью определяется первыми двумя моментами?
Какой вид имеет матрица измерений в линейной задаче оценивания постоянной величины, линейного и квадратичного трендов?