Algoritmo para la Estimación del Periodo de una Señal Muestreada

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Resumen

If there are only samples of a signal generally it is not possible to determine the period, but only an approximation is achieved. This article describes an algorithm to approximate that period, based on the Discrete Fourier Transform is proposed. If this transform is evaluated multiples of the actual period, it presents some harmonics with zero amplitude. Thus, the estimated period is one that minimizes the value of these harmonics. To validate the algorithm functions are used with and without noise, which is that the relative error is always equal to or less than a quarter of the time between two samples. As an example of use of the algorithm, the actual period is estimated physiological signals, and frequency of the grid is also estimated, in real time.

Descripción

Si se cuenta solo con muestras de una señal, en general, no es posible determinar su periodo, sino solo se logra una aproximación. En este artículo se propone un algoritmo para aproximar ese periodo, con base en la Transformada Discreta de Fourier. Si esta transformada es evaluada a múltiplos del periodo real, presenta algunos armónicos con amplitud nula. Así, el periodo estimado es aquel que minimiza el valor de esos armónicos. Para validar el algoritmo se utilizan funciones con y sin ruido, de lo cual resulta que el error relativo siempre es igual o menor a un cuarto del tiempo entre dos muestras. Como ejemplo de utilización del algoritmo, se estima el periodo de señales fisiológicas reales, y también se estima la frecuencia de la red eléctrica, en tiempo real.

Palabras clave

Estimación del periodo, Señales fisiológicas, Frecuencia de red eléctrica, Transformada Discreta de Fourier

Citación