扩展粒子滤波器与经典粒子滤波器的区别及优缺点

扩展粒子滤波器（Extended Particle Filter，EPF）是一种基于粒子滤波器的非线性滤波算法，相比经典粒子滤波器（Particle Filter，PF），其主要区别在于状态转移函数和观测模型的处理方式不同。 具体来说，EPF采用扩展卡尔曼滤波器（Extended Kalman Filter，EKF）的思想，将非线性状态转移函数和观测模型在每个时间步骤上进行线性化，然后使用线性卡尔曼滤波器进行处理。而PF则直接使用粒子样本来近似表示概率分布，不需要对非线性函数进行线性化处理。 EPF的优点在于可以处理非线性系统，并且具有较高的估计精度和稳定性；缺点在于需要进行线性化处理，计算量较大，同时对初始状态的选取也较为敏感。PF的优点在于不需要进行线性化处理，计算量较小，同时对初始状态的选取较为鲁棒；缺点在于随着状态维数的增加，需要的粒子数会呈指数级增长，导致计算复杂度急剧增加。