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Revista Cubana de Ciencias Informáticas
versión On-line ISSN 2227-1899
Resumen
TABOADA-CRISPI, Alberto; RIVERA, Lizmary y BARBER PEREZ, Maikol. Algoritmos para estimar la frecuencia instantánea de una secuencia respiratoria variable en el tiempo. Rev cuba cienc informat [online]. 2020, vol.14, n.4, pp. 102-122. Epub 01-Dic-2020. ISSN 2227-1899.
En varias ocasiones se necesitan algoritmos para estimar la frecuencia instantánea a partir de una secuencia cíclica (estacional) para detectar cambios lentos. Ese es el caso de la estimación de las variaciones de la frecuencia respiratoria con fines de diagnóstico. Hay unos pocos procedimientos posibles para estimar esa frecuencia instantánea, pero sin una evaluación exhaustiva para calcular la frecuencia respiratoria a partir de una señal sustitutiva volumétrica. En este documento se analiza la aplicación de algunos algoritmos para la estimación de la frecuencia instantánea en MATLAB, comparando su rendimiento a partir de señales sintéticas conocidas, que se asemejan a las señales respiratorias del mundo real, mediante el uso de la bondad de los parámetros de ajuste. Utilizamos un método basado en el primer momento espectral condicional de la distribución tiempo-frecuencia de la señal de entrada x, y otro utilizando la derivada de la fase de la señal analítica de x (que se encuentra utilizando la transformada de Hilbert). También utilizamos métodos basados en modelos autorregresivos de segundo orden. Calculamos la bondad del ajuste (errores máximos absolutos y cuadrados medios) entre las frecuencias instantáneas estimadas y las ideales esperadas. El algoritmo de la raíz MUSIC supera a los otros que se están evaluando, mostrando su superioridad para la estimación de la frecuencia respiratoria instantánea a partir de una señal sustitutiva volumétrica.
Palabras clave : Señales respiratorias; Estimación de la frecuencia instantánea; Distribuciones tiempo-frecuencia; Transformada de Hilbert; Modelos autorregresivos; raíz MUSIC.