Algorithm · 信号处理信号处理

Hampel 滤波(FPGA 硬件加速)

Hampel Filter — FPGA Hardware Acceleration

基于中位数与 MAD 的鲁棒离群点检测与替换,兼顾保边与去尖峰。

01

定义

基于中位数与 MAD 的鲁棒离群点检测与替换,兼顾保边与去尖峰。

02

公式与计算

mₜ = median(x_{t−k..t+k}) MAD = 1.4826 · median(|xᵢ − mₜ|) |xₜ − mₜ| > n·MAD → 用 mₜ 替换(或标记)
03

适用时机

SIYB 推荐的环境数据默认去噪方法:既抗尖峰又保留真实阶跃。 移植到 FPGA 时需按定点/浮点混合精度重写核心运算,流水线与并行度设计决定吞吐,阈值固化后按时序验证。

04

关键参数

窗口 k(3~7)、阈值倍数 n(3)、MAD 缩放 1.4826;FPGA 版本关注位宽、DSP 资源与时钟频率,位宽裁剪需在样本集上复验误差。

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注意事项

失效与边界比"均值 + 3σ"稳健得多,因为 σ 本身会被尖峰污染。 FPGA 实现须做时序仿真与上板一致性测试,输出寄存器级文档便于后续改版。
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