Algorithm · 信号处理信号处理

Hampel 滤波(安全关键实现)

Hampel Filter — Safety-Critical Implementation

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。 用于安全关键场景(预警、联锁、自动控制)时须做冗余/表决、看门狗与越限自检,异常输入按失效安全处理。

04

关键参数

窗口 k(3~7)、阈值倍数 n(3)、MAD 缩放 1.4826;安全版本关注中间结果一致性校验、看门狗超时与冗余表决,需进行故障注入测试。

05

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。 安全关键实现以失效安全为原则,双通道一致性不一致时应降级或停机,并保留审计日志。
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