A system and method for monitoring a patient includes a sensor configured to acquire physiological data from a patient and a processor configured to receive the physiological data from the at least one sensor. The processor is also configured to apply a spectral estimation framework that utilizes structured time-frequency representations defined by imposing, to the physiological data, a prior distributions on a time-frequency plane that enforces spectral estimates that are smooth in time and sparse in a frequency domain. The processor is further configured to perform an iteratively re-weighted least squares algorithm to perform yield a denoised time- varying spectral decomposition of the physiological data and generate a report indicating a physiological state of the patient.La présente invention se rapporte à un système et à un procédé permettant de surveiller un patient et comportant un capteur configuré pour acquérir des données physiologiques dun patient ainsi quun processeur configuré pour recevoir les données physiologiques du ou des capteurs. Le processeur est également configuré pour appliquer un cadre destimation spectrale qui utilise des représentations temporelles/fréquentielles structurées définies en imposant, aux données physiologiques, une distribution antérieure sur un plan temporel/fréquentiel qui renforce les estimations spectrales qui sont lisses dans le domaine temporel et éparses dans le domaine fréquentiel. Le processeur est en outre configuré pour effectuer un algorithme des moindres carrés itérativement repondérés pour effectuer et produire une décomposition spectrale débruitée variant dans le temps des données physiologiques et générer un rapport indiquant létat physiologique du patient.