Algorithm · 信号处理信号处理

Hampel 滤波(GPU 并行加速)

Hampel Filter — GPU Parallel 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。

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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。

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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。 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。

04

关键参数

窗口 k(3~7)、阈值倍数 n(3)、MAD 缩放 1.4826;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

失效与边界比"均值 + 3σ"稳健得多,因为 σ 本身会被尖峰污染。 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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