[发明专利]基于CKF的色谱峰估计方法、系统、存储介质及计算机设备

权利要求书

1.一种基于CKF的色谱峰估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先将色谱图随时间变化的过程抽象为一马尔可夫过程，将色谱峰在某一时刻的强度与上一时刻的强度关系表示如下：

其中x_k为时刻k的色谱峰强度，x_k-1为时刻k-1的色谱峰强度，w为一服从高斯分布的随机噪声，A、B、C和D为已知常数；色谱峰强度观测值与色

谱峰强度具有如下关系：z_k＝x_k+v (1-2)；

其中z_k为时刻k下观测到的色谱峰强度，x_k为时刻k的色谱峰强度，v为一服从高斯分布的随机噪声；

然后根据式(1-1)和(1-2)，基于CKF进行色谱峰估计：

1)初始化，设定初始方差P_0|0、估计期望

2)分解误差的方差：

其中，P_k|k-1表示预测误差的方差，S_k-1|k-1为估计误差的标准差；

3)按照下式计算容积点集：

其中，X_1,k-1|k-1和X_2,k-1|k-1为容积点集，表示色谱图的预测状态估计；

4)基于容积点集，计算传播使用的容积函数点，计算如下：

其中，F()为公式(1)的函数关系；

5)计算色谱图的预测状态估计和预测误差的方差P_k|k-1，计算如下：

6)计算观测的预测估计点，计算如下所示：

其中，Z_1,k|k-1和Z_2,k|k-1为观测的预测估计点；

7)观测值的预测估计期望、预测估计误差自协方差和互协方差分别为：

其中，为观测预测估计期望，P_zz,k|k-1为观测预测误差自协方差，R为噪声方差，P_xz,k|k-1为观测预测误差互协方差；

8)计算增益K：

9)计算色谱图滤波后的状态估计与滤波误差的方差P_k|k，如下所示：

P_k|k＝P_k|k-1-K²P_zz,k|k-1 (16)；

其中，z_k为当前的观测色谱强度；返回步骤2)，进行迭代，继续计算；每次迭代计算中的输出即为输入信号z_k的长度为N，当迭代次数达到N时，迭代停止，N次迭代的输出值组成的向量即为对含噪声信号(z₁…z_k…z_N)的估计；输出形成的色谱图即为估计得到的色谱图。

2.根据权利要求1所述的基于CKF的色谱峰估计方法，其特征在于，所述步骤1)中，设定方差P_0|0＝1，估计期望

3.根据权利要求1所述的基于CKF的色谱峰估计方法，其特征在于，所述步骤7)中，设定R＝1。

4.一种基于CKF的色谱峰估计系统，其特征在于，其采用如权利要求1-3中任意一项所述的方法进行色谱峰估计。

5.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被执行时用于实现如权利要求1-3中任意一项所述的方法。

6.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-3中任意一项所述的方法。