The Analysis of These Physiological Signals on the Plane of Complex Frequencies with Use of the Proni Procedure

Abstract

The method of the spectral analysis on the plane of complex frequencies with use of the Proni procedure and also a graphic form of its representation is offered. In physiological studies and in assessing the functional state is very important to data analysis of physiological signals as oscillatory processes. In this widely accepted model of the oscillatory process is the representation of the process under study through the superposition (sum) of sinusoidal periodic processes, each of which is constant in time amplitude, frequency and initial phase. The calculated set of raw signal parameters harmonic sets the range of the investigated process. It should be noted that physiological signals in the General case, represent highly organized in time oscillations. Therefore, in the literature, physiological processes are mostly treated as random processes. In this case, as a measure of the distribution of the frequency of oscillatory activity of FS use a statistical evaluation of the power spectral density (PSD) of a signal, which reflects the dependence of the distribution of the average power (oscillatory activity) of the signal frequency. 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 дан- ных 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.