Algorithm · 特征提取特征提取

变化率特征(FPGA 硬件加速)

Rate of Change Feature — FPGA Hardware Acceleration

由时间序列的一阶(或二阶)差分得到的变化速率与加速度。

01

定义

由时间序列的一阶(或二阶)差分得到的变化速率与加速度。

02

公式与计算

vₜ = (xₜ − x_{t−1}) / Δt aₜ = (vₜ − v_{t−1}) / Δt
03

适用时机

变形监测(位移速率与加速度是临滑判据)、水位涨率、温度骤变检测。 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

差分步长 Δt(应大于噪声尺度)、平滑处理;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。

05

注意事项

失效与边界差分会放大噪声,必须先平滑;Δt 太小会得到纯噪声。 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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