Diseño de un algoritmo de compresión y restauración de datos basado en el análisis frecuencial para mejorar los índices NMSE, RTE y COR de las señales

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Título : Diseño de un algoritmo de compresión y restauración de datos basado en el análisis frecuencial para mejorar los índices NMSE, RTE y COR de las señales
Autor : Vasco Calvache, Jonathan Andrés
Director de Tesis: Ruiz Maldonado, Milton Gonzalo
Resumen traducido: The growth of smart electrical grids and the exponential increase in their data, along with the implementation of large-scale sensors to gather data from electrical signals, necessitates the optimization of storage and processing of these signals through a compression and restoration algorithm using different mother wavelets. The research aims to develop an algorithm that evaluates various mother wavelets and their different levels to determine the balance between compression, efficiency, and accuracy. Effectiveness will be assessed using metrics such as NMSE, RTE, and COR. The methodology encompasses data processing, selection and testing of at least five mother wavelets and ten different compression levels, and the implementation of an iterative algorithm which compresses and restores transient signals such as voltage drops (SAG), voltage increases (SWELL), voltage spikes, and steady signals. Ultimately, the research seeks to identify the most efficient mother wavelet and thus optimize the Daubechies 4 (db4) wavelets with RTE indices of 0.499, NMSE of 0.1716, and a correlation of 0.7, as well as Symlet 3 (sym3) with RTE of 0.5, NMSE of 0.1715, and a correlation of 0.707, which are deemed appropriate for offering better performance. These simulations were performed using tools available in MATLAB.
Resumen : El crecimiento de las redes eléctricas inteligentes y el crecimiento exponencial de los datos de estas, la implementación de sensores a gran escala para obtener datos de las señales eléctricas. Se plantea la necesidad de realizar la optimización del almacenamiento y procesamiento de las señales eléctricas mediante un algoritmo de compresión y restauración utilizando las diferentes wavelets madre. La investigación tiene como objetivo desarrollar un algoritmo que evalué diferentes wavelets madre y los diferentes niveles de estas para poder determinar el equilibrio entre compresión, eficiencia y precisión. La eficacia será evaluada mediante métricas como NMSE, RTE y COR. La metodología engloba el procesamiento de datos, selección y prueba de al menos cinco wavelets madre y diez diferentes niveles de compresión, implementación de un algoritmo iterativo el cual comprime y restaura las señales transitorias como caídas de voltaje (SAG), aumento de voltaje (SWELL), impulso de voltaje y señal estable. Finalmente, la investigación busca identificar la wavelet madre más eficiente y así optimizar las wavelets Daubechies 4 (db4) con unos índices RTE de 0,499, NMSE 0.1716y correlación de 0,7 de igual manera Symlet 3(sym3) RTE de 0,5, NMSE 0.1715 y correlación de 0,707 son la apropiadas para ofrecer un mejor rendimiento, estas simulaciones se hicieron utilizando las herramientas disponibles en MATLAB.
Palabras clave : ELECTRICIDAD
ANÁLISIS DE SISTEMAS
ALGORITMOS
BASES DE DATOS
REDES ELÉCTRICAS
ESTADÍSTICA
Fecha de publicación : mar-2025
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/30084
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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