Analisi spettrale di un segnale fotopletismografico (PPG) per lo sviluppo di un algoritmo di stima del battito cardiaco basato sul filtro di Kalman

Questo lavoro nasce dall’esigenza di analizzare il segnale fornito da un fotopletismografo (PPG), posizionato nel polso di un soggetto sottoposto ad un intenso sforzo fisico.
L’informazione che si vuole ricavare riguarda il monitoraggio della frequenza cardiaca; separare questa componente del segnale non è di realizzazione immediata poiché il segnale del battito è fortemente disturbato e coperto da artefatti dovuti al movimento del soggetto, in particolar modo della mano.
Inoltre, siccome la frequenza di questi disturbi non è ben separata dalla frequenza del battito, non si puó eliminare completamente il rumore sovrapposto attuando un semplice filtraggio lineare, soluzione piú comune per risolvere questa tipologia di problemi.
L’algoritmo che verrá presentato in questo elaborato combina analisi spettrale, ottenuta tramite trasformata discreta di Fourier (DFT), ripulitura del segnale tramite scomposizione ai valori singolari (SVD) e infine un filtraggio attraverso il filtro di Kalman (KF).
La presente tesi tratterá con maggior dettaglio la parte relativa all’analisi spettrale.