Algorithm · 融合与估计融合与估计

互补滤波(GPU 并行加速)

Complementary Filter — GPU Parallel Acceleration

按频带互补原则融合两个传感器:低频信任 A(如加速度计)、高频信任 B(如陀螺)。

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定义

按频带互补原则融合两个传感器:低频信任 A(如加速度计)、高频信任 B(如陀螺)。

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公式与计算

θ = α·(θ + ω·Δt) + (1−α)·θ_acc α 为高通权重,截止频率 f_c = α/(2π·Δt·(1−α))
03

适用时机

姿态估计、倾角融合(加速度 + 陀螺),计算量极小适合 MCU。 迁移到 GPU(CUDA/OpenCL)时可按站点/时段分块并行,单精度为主、关键环节双精度,吞吐由批大小与内存带宽决定。

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关键参数

权重 α 或时间常数 τ;GPU 版本关注批大小、显存占用与 kernel 分支开销,需在 GPU 上复验浮点一致性。

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注意事项

失效与边界本质是频域加权,比 Kalman 简单但无法自适应噪声变化。 GPU 实现适合多站大规模批处理与参数扫描,须与 CPU 参考实现比对误差并固定随机种子保证可复现。
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