Анализ данных физиологических сигналов на плоскости комплексных частот с использованием процедуры Прони
DOI:
https://doi.org/10.14529/ctcr180108Ключевые слова:
временной ряд, метод Прони, комплексные частоты, спектральная плотность, физиологические сигналы, колебательные процессы, случайные процессы, колебательная активностьАннотация
Предложен метод спектрального анализа на плоскости комплексных частот с использованием процедуры Прони, а также графическая форма его представления. В физиологических исследованиях и диагностике функциональных состояний важное место занимает анализ данных физиологических сигналов как колебательных процессов. При этом широко распространенной моделью колебательного процесса является представление исследуемого процесса через суперпозицию (сумму) синусоидальных периодических процессов, каждый из которых характеризуется постоянными во времени амплитудой, частотой и начальной фазой. Набор рассчитанных из исходного сигнала параметров гармоник задает спектр исследуемого процесса. Необходимо отметить, что физиологические сигналы в общем случае представляют собой сложно организованные во времени колебательные процессы. Поэтому в литературе физиологические процессы в основном рассматриваются как случайные процессы. В этом случае в качестве меры распределения по частоте колебательной активности физиологического сигнала используют статистическую оценку спектральной плотности мощности сигнала, которая отражает зависимость распределения в среднем мощности (колебательной активности) сигнала от частоты.
Библиографические ссылки
Марпл-мл., С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложение / С.Л. Марпл-мл. – М.: Мир,1990. – 265 с.
Рагозин, А.Н. Классический спектральный анализ, авторегрессионные модели, анализ на плоскости комплексных частот в оценке структуры колебаний сердечного ритма / А.Н. Рагозин, Д.Ю. Кононов // Сборник научных трудов симпозиума. Медленные колебательные процессы в организме человека: теория, практическое применение в клинической медицине и профилактике. – Новокузнецк, 2001. – С. 83–91.
Ритм сердца у спортсменов / под. ред. Р.М. Баевского и Р.Е. Матылянской. – М.: Физкультура и спорт, 1986. – 143 с.
Оценка функционального состояния организма школьников по данным вариабельности ритма сердца в условиях стрессовой психоэмоциональной нагрузки / В.Л. Кодкин, В.В. Аксенов, А.Н. Усынин, Н.И. Вагнер // Тезисы докладов международного симпозиума «Компьютерная электрография на рубеже столетий», Россия, Москва, 27–30 апреля 1999 г. – М., 1999. – С. 54–59.
Астахов, А.А. Медленноволновые изменения показателей кровообращения при симпатикотонии и парасимпатикотонии у детей / А.А. Астахов, А.М. Усынин, А.Н. Рагозин // Сборник научных трудов симпозиума. Медленные колебательные процессы в организме человека: теория, практическое применение в клинической медицине и профилактике. – Новокузнецк, 1997. – С. 88–95.
Astahov, A.A. Compare method heart variability (HRV) for preanesthesia control / A.A. Astahov, A.N. Ragozin // Proc. of 9th European Congress of Anesthesiology, Ierusalem, Israel, October 2–7, 1994.
Сопоставление абсолютных значений пяти параметров кровообращения, их дисперсии, данных спектрального анализа и комплексных частот у здоровых молодых мужчин в покое / А.А. Астахов, А.Н. Рагозин, И.Д. Бубнова, Б.М. Говоров // Сборник научных трудов симпозиума. Медленные колебательные процессы в организме человека: теория, практическое применение в клинической медицине и профилактике. – Новокузнецк, 1999. – С. 23–33.
Вайнштейн, Л.А. Разделение частот в теории колебания и волн / Л.А. Вайнштейн, Д.Е. Ваксман. – М.: Наука, 1983. – 288 с.
Рагозин, А.Н. Комплексные угловые координаты радиолокационного центра отражения / А.Н. Рагозин // Радиоэлектроника. – 1991. – № 11. – С. 67–69.
Ragozin, A.N. Processing of Signals as the Sum of the Deter-Mined Function and Realization of Stationary Casual Process / A.N. Ragozin, V.F. Telezhkin // 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). – 2016. – P. 154–157. DOI: 10.1109/ICIEAM.2016.7911548
