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首先介绍了粒子滤波的基本理论和状态分离技术，并将两者结合起来得到一种新的粒子滤波改进算法：PF—SP—PEKF算法。该算法提供了一种全新的寻找提议分布途径，所得提议分布在计算量适中、便于执行的前提下，更接近目标真实分布。将新算法应用到水下系统纯方位目标运动分析领域中，联合多模型方法得到MMPF—SP算法，对水下机动目标进行跟踪估计。通过与其他经典的跟踪算法进行分析比较来证明新算法在目标跟踪应用中的有效性和稳健性。仿真表明与传统的算法相比，新改进算法在机动目标的跟踪估计中具有更好的性能表现和更高的应用价值。