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文檔簡介
1、常規(guī)的醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)采用單載波、短脈沖,存在信噪比差、無法解決分辨力與穿透力的矛盾等問題。采用編碼信號可以解決這些問題。
目前用于醫(yī)學(xué)超聲成像的常用編碼信號,都存在不足之處,而且國內(nèi)外關(guān)于此方向的研究較少,所以尋找新的具有良好相關(guān)性和實用性的編碼信號就尤為重要。這方面的研究主要面臨三個難題。第一:尋找最佳編碼信號;第二:尋找能夠適應(yīng)人體組織這個傳播媒質(zhì)的編碼信號;第三:編碼要同時保持好的自相關(guān)性與互相關(guān)性。
2、 論文的目的在于對用于醫(yī)學(xué)超聲成像的編碼信號進(jìn)行較系統(tǒng)地研究,解決編碼信號研究中面臨的三個難題,重點研究第三個難題的解決方案;并結(jié)合通信領(lǐng)域相關(guān)的、先進(jìn)的研究成果,突破現(xiàn)有時域編碼與脈沖壓縮機(jī)制的限制,為編碼信號的研究提出一些新的思路。
目前用于醫(yī)學(xué)超聲成像的編碼信號,僅為簡單的二進(jìn)制編碼和線性調(diào)頻信號。為了取得性能優(yōu)異的編碼信號,我們給出了多種調(diào)制方式結(jié)合和多種編碼形式結(jié)合的研究思路;并將Costas信號引入醫(yī)學(xué)超聲中來
3、,對其在醫(yī)學(xué)超聲成像中的適應(yīng)性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
醫(yī)學(xué)超聲成像過程中,人體組織內(nèi)很強(qiáng)的頻率相關(guān)衰減對編碼信號的影響很大,特別是對具有理想的圖釘型模糊函數(shù)的信號,這種影響最為明顯?;诖?,我們對頻率相關(guān)衰減存在時,仍然具有良好脈沖壓縮輸出的波形進(jìn)行了特性分析與總結(jié)。接著我們提出了用于醫(yī)學(xué)超聲成像的一種新的編碼方式“交錯碼”。因為目前還沒找到更好的構(gòu)造算法,沒有深入研究。
在采用編碼信號的醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)中,為了
4、同時滿足自相關(guān)性與互相關(guān)性,我們提出二次編碼的方案:將兩種特性需求分開實現(xiàn),一種機(jī)制來保證良好的自相關(guān)特性,另一種機(jī)制來保證良好的互相關(guān)特性。這為我們下面的研究提供了方向。
依據(jù)二次編碼的思路,我們提出了交錯方法來減少干擾,保證互相關(guān)性能。將交錯方法作為保證互相關(guān)的一種機(jī)制,是本論文的重要創(chuàng)新,所以進(jìn)行了重點研究,提出了兩種設(shè)計方案。首先,我們提出了采用交錯方法來減少多孔徑之間的干擾的成像方案。通過理論研究與實驗,采用交錯
5、方法,得到的互相關(guān)的減少與循環(huán)的次數(shù)成正比;對任意編碼信號,適當(dāng)?shù)慕诲e值都會有效地減少互相關(guān)。其次,采用交錯方法提出了一種設(shè)計,來消除血流成像中因提高脈沖重復(fù)頻率而引起的干擾。
編碼性能的好壞,往往要與具體應(yīng)用結(jié)合來分析。所以論文的最后,我們將Golay編碼用于時移法血流測量系統(tǒng),進(jìn)行了仿真實驗與系統(tǒng)實現(xiàn)。此設(shè)計充分發(fā)揮了Golay編碼的優(yōu)勢,相對傳統(tǒng)單載波脈沖機(jī)制取得更好的性能。
上述編碼信號的研究表明:編
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