ESTUDO COMPARATIVO ENTRE ALGORITMOS PARA DE COMPOSIÇÃO ESPARSA DE SINAIS ELÉTRICOS COM DISTORÇÕES HARMÔNICAS

Abstract

A decomposição esparsa tem se mostrado eficaz em muitas aplicaçõoes de processamento de sinais. A utilização dessa técnica depende de um dicionário adequado com as características dos sinais processados e um algoritmo para realizar a decomposição atômica. Diversos algoritmos são propostos na literatura, porem o desempenho de cada um está condicionado a aplicação. Portanto, é necessário identificar o algoritmo mais adequado à análise harmônica em sinais de sistemas elétricos. Este trabalho apresenta uma análise comparativa do desempenho de algoritmos baseados em Greedy Pursuit e em Relaxação Convexa para efetuar a decomposição esparsa de sinais elétricos com distorções harmônicas, utilizando um dicionário formado por funções-base das Transformadas Discretas de Cosseno e de Seno. Os algoritmos OMP, BP-ADMM, LASSO-ADMM, FISTA e SpaRSA foram testados na decomposição de um sinal sintético contendo três componentes harmônicos e adicionado de ruído branco gaussiano. Os critérios de desempenho avaliados foram: o número de iterações até a convergência, a esparsidade da resposta e o erro de reconstrução. Todos os algoritmos encontram uma solução aproximada adequada. O BP-ADMM resulta na melhor reconstrução do sinal e o OMP se destaca pelo desempenho na identificação dos componentes harmônicos e pela esparsidade do resultado.