便攜式經(jīng)顱多普勒系統(tǒng)設(shè)計及信號處理技術(shù)的研究.pdf

1、腦血管病的主要誘因包括心律不齊、高血壓、血管中形成栓子（血細(xì)胞聚集形成的細(xì)胞團(tuán)）和血管壁附著沉積物等，它們導(dǎo)致了局部血流動力學(xué)狀況改變。對頸內(nèi)動脈顱內(nèi)段(ICA)、大腦中動脈(MCA)、大腦前動脈(ACA)、大腦后動脈(PCA)和基底動脈(BA)等腦動脈的血流狀況進(jìn)行實時、準(zhǔn)確的檢測，對腦血管病的診斷具有重要價值[1-3]。經(jīng)顱多普勒技術(shù)[4-6]能夠?qū)崟r檢測腦動脈血流狀況，該方法具有無創(chuàng)、便捷、可重復(fù)的優(yōu)點(diǎn)，適于一般性檢查。
　

2、　研制的便攜式經(jīng)顱多普勒系統(tǒng)硬件具有便攜、高精度等特點(diǎn)，快速進(jìn)行超聲發(fā)射與接收、回波處理、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮鳌Ｓ布哪M電路部分從血流回波信號中提取多普勒頻移信號，將其調(diào)整為兩路正交信號;數(shù)字電路部分以FPGA和USB芯片為核心，對正交信號進(jìn)行數(shù)字采樣并通過USB與系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信。系統(tǒng)軟件接收硬件傳輸?shù)臄?shù)字頻移信號，計算信號的功率譜，通過頻率分量的功率強(qiáng)度計算相應(yīng)的流速分布;軟件同時將系統(tǒng)控制參數(shù)傳輸給硬件，通過改變F

3、PGA產(chǎn)生的時序信號間接控制硬件的功能。
　　本文使用滑動離散傅里葉變換、自回歸模型和離散小波三種方法計算血流頻移信號的功率譜，比較不同方法計算的流速分布。針對血流可能出現(xiàn)不同流向的特點(diǎn)，使用Hilbert變換從正交信號中分離不同流向的頻移信號，再計算不同流向的流速分布。由于頻移信號中豐富的頻率分量和噪聲會對Hilbert變換產(chǎn)生干擾，將正交信號合成復(fù)數(shù)信號計算功率譜，使不同流向的頻率分量分處于功率譜兩側(cè)，可以更加快速、準(zhǔn)確地計算