Procesado de señales cardíacas: análisis de organización de Fourier

García Gonzalo, Marcos (2015). Procesado de señales cardíacas: análisis de organización de Fourier. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Procesado de señales cardíacas: análisis de organización de Fourier
Author/s:
  • García Gonzalo, Marcos
Contributor/s:
  • Luengo García, David
Item Type: Final Project
Date: 21 December 2015
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Teoría de la Señal y Comunicaciones
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

La electrocardiografía fue una de las primeras áreas en las que se aplicó el procesado digital de señales hace más de 50 años. Desde entonces se han desarrollado numerosas técnicas de procesado de señales electrocardíacas que, en el caso de la fibrilación auricular, se pueden dividir en tres grandes categorías: análisis tiempo-frecuencia, análisis de organización espacio-temporal y separación de la actividad atrial del ruido y las interferencias. Este proyecto se va a centrar en el cálculo de la frecuencia fundamental mediante la técnica de análisis de organización espacio-temporal conocida como “Análisis de Organización de Fourier”. Como queremos desarrollar un algoritmo, y el objetivo final es trabajar con señales cardiacas reales cuyo resultado de salida a priori desconocemos, lo primero de todo es crear un entorno controlado donde poder probar nuestro algoritmo. En una primera fase desarrollaremos un generador de señales cardiacas sintéticas en el cual podamos variar una serie de parámetros. Al conocer estos parámetros, podemos conocer el resultado y comprobar el correcto funcionamiento de nuestro algoritmo. En una segunda fase se abordará el problema de forma teórica y se explicarán todos los elementos necesarios para poder realizar el pre-procesado y los métodos empleados para el cálculo de la frecuencia fundamental. Continuaremos con el cálculo de la frecuencia fundamental de las señales cardiacas sintéticas generadas en la primera fase y el cálculo de de la frecuencia fundamental de dos señales reales proporcionadas por el hospital Gregorio Marañón. Una de ellas correspondiente a un paciente con la afección de fibrilación auricular y la otra a otro paciente de fibrilación con un ritmo sinusal forzado (se la le ha inducido artificialmente el ritmo). En la última fase realizaremos una serie de pruebas variando algunos parámetros de la señal sintética como son el ruido, la modulación y la variabilidad del periodo, y podremos sacar conclusiones de la influencia que tienen estos cambios en los cálculos. Todo este estudio lo realizaremos con el uso de Matlab, un software fundamental para el procesamiento digital de señales. ABSTRACT. Electrocardiography was one of the first areas where digital signal processing was applied more than 50 years ago. Since then, numerous electrocardiographic signal processing techniques have been developed, which can be divided into three categories: time-frequency analysis, analysis of spatio-temporal organization and separation of atrial activity and noise interference. This project will focus on the calculation of the fundamental frequency through the analysis of spatio-temporal organization technique known as "Fourier Organization Analysis ". As we are going to develop an algorithm and the ultimate goal is to work with real cardiac signals whose output result is not known. First of all we need is to create a controlled environment where we can test our algorithm. In the first phase we will develop a synthetic cardiac signals generator in which we can vary a number of parameters. Knowing these parameters we can know the result and check the proper operation of our algorithm. In a second phase we will address the problem theoretically and all the necessary elements to perform the pre-processing will be explained, as well as the methods used to calculate the fundamental frequency. We continue with the calculus of the fundamental frequency of the synthetic cardiac signals generated in the first phase and the calculation of the fundamental frequency of two real signals provided by Gregorio Marañón´s hospital. One corresponding to a patient with the condition of atrial fibrillation and the other to another atrial fibrillation patient with a forced sinus rhythm. In the last phase we will perform a series of tests by varying some parameters of the synthetic signal such as the noise level, the modulation, the variability of the period, and we can draw conclusions from the influence of these changes in the calculations. All this study will be made using Matlab, which is a fundamental digital signal processing software.

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Item ID: 43061
DC Identifier: http://oa.upm.es/43061/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:43061
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 29 Jul 2016 07:43
Last Modified: 29 Jul 2016 07:43
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