Un enfoque basado en la complejidad de la señal para contar los modos de señal AM-FM
Autores: Bruni, Vittoria; Tartaglione, Michela; Vitulano, Domenico
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un enfoque basado en la complejidad de la señal para contar los modos de señal AM-FM
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Señales moduladas en frecuencia
Disciplinas aplicadas
Multicomponente
Frecuencia instantánea
Complejidad de la señal
Espectrograma
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Las señales moduladas en frecuencia aparecen en muchas disciplinas aplicadas, incluyendo geología, comunicación, biología y acústica. Son naturalmente multicomponentes, es decir, consisten en múltiples formas de onda, con una frecuencia instantánea específica dependiente del tiempo. En la mayoría de las aplicaciones prácticas, se necesita el número de modos, que es desconocido, para analizar correctamente una señal; por ejemplo, para separar cada componente individual y para estimar su frecuencia instantánea. Detectar el número de componentes es un problema desafiante, especialmente en el caso de modos interferentes. El enfoque basado en la Entropía de Rényi ha demostrado ser adecuado para contar los modos de la señal, pero está limitado a componentes bien separados. Este documento aborda este problema al introducir una nueva noción de complejidad de la señal. Específicamente, el espectrograma de una señal multicomponente se ve como un proceso no estacionario donde la interferencia alterna con la no interferencia. La complejidad relacionada con la transición entre secciones espectrales consecutivas se evalúa mediante un Codificación de Longitud de Carrera modificada. Basándose en una ley de evolución tiempo-frecuencia del espectrograma, se estudian las variaciones de complejidad para estimar con precisión el número de componentes. El método presentado es adecuado para señales multicomponentes con modos no separables, así como amplitudes variables en el tiempo, mostrando robustez al ruido.
Descripción
Las señales moduladas en frecuencia aparecen en muchas disciplinas aplicadas, incluyendo geología, comunicación, biología y acústica. Son naturalmente multicomponentes, es decir, consisten en múltiples formas de onda, con una frecuencia instantánea específica dependiente del tiempo. En la mayoría de las aplicaciones prácticas, se necesita el número de modos, que es desconocido, para analizar correctamente una señal; por ejemplo, para separar cada componente individual y para estimar su frecuencia instantánea. Detectar el número de componentes es un problema desafiante, especialmente en el caso de modos interferentes. El enfoque basado en la Entropía de Rényi ha demostrado ser adecuado para contar los modos de la señal, pero está limitado a componentes bien separados. Este documento aborda este problema al introducir una nueva noción de complejidad de la señal. Específicamente, el espectrograma de una señal multicomponente se ve como un proceso no estacionario donde la interferencia alterna con la no interferencia. La complejidad relacionada con la transición entre secciones espectrales consecutivas se evalúa mediante un Codificación de Longitud de Carrera modificada. Basándose en una ley de evolución tiempo-frecuencia del espectrograma, se estudian las variaciones de complejidad para estimar con precisión el número de componentes. El método presentado es adecuado para señales multicomponentes con modos no separables, así como amplitudes variables en el tiempo, mostrando robustez al ruido.