1 | #include <itpp/itbase.h> |
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2 | #include <estim/libKF.h> |
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3 | |
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4 | using namespace itpp; |
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5 | |
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6 | //These lines are needed for use of cout and endl |
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7 | using std::cout; |
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8 | using std::endl; |
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9 | |
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10 | int main() { |
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11 | // Kalman filter |
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12 | mat A, B,C,D,R,Q,P0; |
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13 | vec mu0; |
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14 | mat Mu0;; |
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15 | // input from Matlab |
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16 | it_file fin( "testKF.it" ); |
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17 | |
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18 | mat Dt; |
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19 | int Ndat; |
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20 | |
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21 | bool xxx= fin.seek( "d" ); |
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22 | if (!xxx){ it_error("testKF.it not found");} |
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23 | fin >>Dt; |
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24 | fin.seek( "A" ); |
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25 | fin >> A; |
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26 | fin.seek( "B" ); |
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27 | fin >> B; |
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28 | fin.seek( "C" ); |
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29 | fin >> C; |
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30 | fin.seek( "D" ); |
---|
31 | fin >> D; |
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32 | fin.seek( "R" ); |
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33 | fin >> R; |
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34 | fin.seek( "Q" ); fin >> Q; |
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35 | fin.seek( "P0" ); fin >> P0; |
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36 | fin.seek( "mu0" ); fin >> Mu0; |
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37 | mu0=Mu0.get_col(0); |
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38 | |
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39 | Ndat = 10;//Dt.cols(); |
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40 | int dimx = A.rows(); |
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41 | int dimy = C.rows(); |
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42 | int dimu = B.cols(); |
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43 | |
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44 | // Prepare for Kalman filters in BDM: |
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45 | ivec tmpsize(1); |
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46 | tmpsize(0) = A.cols(); |
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47 | RV rx("1","{x}",tmpsize,"0"); |
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48 | tmpsize(0) = B.cols(); |
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49 | RV ru("2","{u}",tmpsize,"0"); |
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50 | tmpsize(0) = C.rows(); |
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51 | RV ry("3","{y}",tmpsize,"0"); |
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52 | |
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53 | // // LDMAT |
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54 | // Kalman<ldmat> KF(rx,ry,ru); |
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55 | // KF.set_parameters(A,B,C,D,ldmat(R),ldmat(Q)); |
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56 | // KF.set_est(mu0,ldmat(P0) ); |
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57 | // epdf& KFep = KF._epdf(); |
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58 | // mat Xt(2,Ndat); |
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59 | // Xt.set_col( 0,KFep.mean() ); |
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60 | |
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61 | //Chol |
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62 | KalmanCh KF(rx,ry,ru); |
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63 | KF.set_parameters(A,B,C,D,chmat(R),chmat(Q)); |
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64 | KF.set_est(mu0,chmat(P0) ); //prediction! |
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65 | epdf& KFep = KF._epdf(); |
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66 | mat Xt(dimx,Ndat); |
---|
67 | Xt.set_col( 0,KFep.mean() ); |
---|
68 | |
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69 | // |
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70 | // FSQMAT |
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71 | Kalman<ldmat> KFf(rx,ry,ru); |
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72 | KFf.set_parameters(A,B,C,D,ldmat(R),ldmat(Q)); |
---|
73 | KFf.set_est(mu0,ldmat(P0) ); |
---|
74 | epdf& KFfep = KFf._epdf(); |
---|
75 | mat Xtf(dimx,Ndat); |
---|
76 | Xtf.set_col( 0,KFfep.mean() ); |
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77 | |
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78 | // FULL |
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79 | KalmanFull KF2( A,B,C,D,R,Q,P0,mu0 ); |
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80 | mat Xt2(dimx,Ndat); |
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81 | Xt2.set_col( 0,mu0); |
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82 | |
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83 | |
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84 | // EKF |
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85 | bilinfn fxu(rx,ru,A,B); |
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86 | bilinfn hxu(rx,ru,C,D); |
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87 | EKFCh KFE(rx,ry,ru); |
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88 | KFE.set_parameters(&fxu,&hxu,Q,R); |
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89 | KFE.set_est(mu0,chmat(P0)); |
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90 | epdf& KFEep = KFE._epdf(); |
---|
91 | mat XtE(dimx,Ndat); |
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92 | XtE.set_col( 0,KFEep.mean() ); |
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93 | |
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94 | //test performance of each filter |
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95 | Real_Timer tt; |
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96 | vec exec_times(4); // KF, KFf KF2, KFE |
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97 | |
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98 | tt.tic(); |
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99 | for ( int t=1;t<Ndat;t++ ) { |
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100 | KF.bayes( Dt.get_col( t )); |
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101 | Xt.set_col( t,KFep.mean() ); |
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102 | } |
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103 | exec_times(0) = tt.toc(); |
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104 | |
---|
105 | tt.tic(); |
---|
106 | for ( int t=1;t<Ndat;t++ ) { |
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107 | KFf.bayes( Dt.get_col( t )); |
---|
108 | Xtf.set_col( t,KFfep.mean() ); |
---|
109 | } |
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110 | exec_times(1) = tt.toc(); |
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111 | |
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112 | tt.tic(); |
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113 | for ( int t=1;t<Ndat;t++ ) { |
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114 | KF2.bayes( Dt.get_col( t )); |
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115 | Xt2.set_col( t,KF2.mu); |
---|
116 | } |
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117 | exec_times(2) = tt.toc(); |
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118 | |
---|
119 | tt.tic(); |
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120 | for ( int t=1;t<Ndat;t++ ) { |
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121 | KFE.bayes( Dt.get_col( t )); |
---|
122 | XtE.set_col( t,KFEep.mean() ); |
---|
123 | } |
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124 | exec_times(3) = tt.toc(); |
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125 | |
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126 | |
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127 | it_file fou( "testKF_res.it" ); |
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128 | fou << Name("xth") << Xt; |
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129 | fou << Name("xthf") << Xtf; |
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130 | fou << Name("xth2") << Xt2; |
---|
131 | fou << Name("xthE") << XtE; |
---|
132 | fou << Name("exec_times") << exec_times; |
---|
133 | //Exit program: |
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134 | return 0; |
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135 | |
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136 | } |
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