Taylor Moment Expansion for Continuous-Discrete Gaussian Filtering

Zheng Zhao, Toni Karvonen, Roland Hostettler, Simo Särkkä

Tutkimustuotos: LehtiartikkeliArticleScientificvertaisarvioitu

81 Lataukset (Pure)

Abstrakti

This article is concerned with Gaussian filtering in nonlinear continuous-discrete state-space models. We propose a novel Taylor moment expansion (TME) Gaussian filter, which approximates the moments of the stochastic differential equation with a temporal Taylor expansion. Differently from classical linearization or Ito-Taylor approaches, the Taylor expansion is formed for the moment functions directly and in time variable, not by using a Taylor expansion on the nonlinear functions in the model. We analyze the theoretical properties, including the positive definiteness of the covariance estimate and stability of the TME filter. By numerical experiments, we demonstrate that the proposed TME Gaussian filter significantly outperforms the state-of-the-art methods in terms of estimation accuracy and numerical stability.

AlkuperäiskieliEnglanti
Sivut4460-4467
Sivumäärä8
JulkaisuIEEE Transactions on Automatic Control
Vuosikerta66
Numero9
Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä25 joulukuuta 2020
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - syyskuuta 2021
OKM-julkaisutyyppiA1 Julkaistu artikkeli, soviteltu

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Taylor Moment Expansion for Continuous-Discrete Gaussian Filtering'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä