磁共振成像三种增强序列对骨和软组织病变增强效果的比较研究

目的:比较研究磁共振成像(MRI)系统的T1快速自旋回波(T1FSE)序列、T1三点法非对称回波水脂分离成像(T1IDEAL)序列及T1容积加速肝脏采集(T1LAVA-Flex)序列3种增强序列成像在骨和软组织病变中的增强效能,以提高四肢软组织MRI增强的质量和效率。方法:选取在医院就诊的31例行骨盆及下肢软组织MRI检查的患者,按照随机数表法将每例患者在平扫的基础上同时予以T_(1) FSE、T_(1) IDEA和LAVA-Flex增强序列检查的结果分别纳入T_(1) FSE组、T_(1) IDEA组和LAVA-Flex组,比较3组图像的信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)、背景信号的标准差(SD)、病灶边缘的清晰度及伪影评分。采用单因素方差分析方法和LSD两两比较的方法比较3组序列的增强效能,并进行图像清晰度及伪影评分比较。结果:3组中的31例患者T1FSE、T1IDEAL和T1LAVA-Flex序列增强图像的SNR、CNR和SD比较,T1IDEAL组SNR、CNR和SD最佳,其余依次为T1FSE组、T1LAVA-Flex组,3组SNR、CNR和SD的比较差异有统计学意义(F=59.759,F=5.362,F=109.33;P<0.05)。T1FSE组和T1IDEAL组图像显示病灶边缘清晰度均优于T1LAVA-Flex组,差异有统计学意义(χ^(2)=7.939,χ^(2)=5.429;P<0.05);但伪影T1IDEAL组和T1LAVA-Flex组高于T1FSE组,3组比较差异有统计学意义(χ^(2)=5.905,P<0.05)。结论:T1IDEAL增强序列成像在骨与软组织病变中具有最高的SNR、CNR和清晰度,以及较少的伪影,可作为骨及软组织病变增强扫描的首选序列,T1 FSE可以做为基本的增强序列,T_(1) LAVA-Flex增强序列可降低增强扫描的时间。

基于靶场CORS的试验区北斗数据质量分析

自2011年国际GNSS服务(International GNSS Service,IGS)启动多GNSS实验项目(Multi-GNSS Experiment,MGEX)以来,多GNSS兼容和互操作成为研究热点,我国率先发起国际GNSS监测评估系统(International GNSS Monitoring and Assessment System,iGMAS)旨在对GNSS的运行状况和性能指标进行监测评估.鉴于此,本文从用户使用端出发,通过对连续运行参考站(continuously operating reference station,CORS)的数据完整率、周跳比、伪距多路径、载噪比(carrier to noise ratio,CNR)和伪距测量精度进行量化分析,探讨了基于靶场CORS系统进行试验区北斗数据质量监测与评估的方法,为高精度武器试验鉴定提供科学、可量化的卫星环境精度指标.

对GPS接收机多音干扰参数优化设置及效能分析

在对多音干扰信号建模及优势分析的基础上,以干扰等效载噪比(carrier-to-noiseratio,CNR)作为干扰效果评估指标,根据全球定位系统C/A码、P(Y)码和M码信号频谱特点,推导分析得到对3种伪码信号的多音干扰音调位置设置方法。考虑频域滤波影响,仿真分析得出对3种伪码信号的多音干扰音调数量统一确定原则。仿真结果表明,同等干信比下,参数优化设置后的多音干扰效能要优于匹配谱和带限高斯噪声,其造成3种伪码信号载波锁相环失锁所需最小干扰功率分别为-120dBW、-108dBW和-104dBW,低于匹配谱的-115dBW、-106dBW和-102dBW以及带限高斯噪声的-113dBW、-105dBW和-101dBW。

非合作水声低载噪比直接序列扩频信号的载频估计方法

在非合作条件下,该文针对水声直接序列二相调制扩频信号的载频估计,提出了一种在载噪比较低和信号产生较大畸变情况下仍保持一定估计准确度的方法。分析了该类信号的功率谱特性,利用其载频处的谱包络下凹特性,提出功率谱包络局部极小值载频估计方法。论文采用重心法获得载频初值,再通过初值附近的局部最小值搜索以获得载频的精确估计。该算法复杂度低,低载噪比和信号失真情况下鲁棒性好,具有一定的实用价值。采用蒙特卡洛方法进行了仿真验证与性能评估,仿真结果与理论分析一致。海试结果也验证了该方法的可行性与实用性。

智能最佳管电压技术在128层螺旋CT全腹部检查中应用探讨

目的探讨128层螺旋CT智能最佳管电压（CAREkV）技术对腹部扫描辐射剂量及其图像质量的影响。方法选择2013年10月至12月90例行CT常规全腹部检查患者，其中男性50例，女性40例；年龄46～75岁，平均年龄61.6岁。随机分为3组：A组30例．扫描管电压为120kV，360mA；B组30例，扫描管电压为120kV和电流CARE Dose 4D技术；C组30例．扫描管电压为CAREkV技术和电流CARE Dose 4D技术；3组其他扫描参数和图像重建参数均相同。由2名高年资放射科医师对3组图像质量进行评价。测量肝门层面肝实质的CT值及图像噪声（SD），比较各组信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）、平均容积CT剂量指数（CTDIvo1）、剂量长度乘积（DLP）、有效剂量（ED）。结果图像主观评价A组得分3.73，B组3.50，C组3.60，3组差异无统计学意义（P〉0.05）。CNR，A组0.49，B组0.38，C组0.50；SNR，A组3.53，B组2.81，C组3.31：A组与C组CNR和SNR比较，差异无统计学意义（P〉0.05），B组与A组、C组比较，差异均有统计学意义（P〈0.05）。A、B、C3组CTDIvol、DLP比较，差异有统计学意义（P〈0.05）。A、B、C3组ED分别为（13.254±1.3）mSv、（7.57±1.9）mSv、（6.36±1.6）mSv，两两之间差异均有统计学意义（P〈0.05）。结论CAREkV技术能够根据患者个体差异自动选择kV及mA，在保证图像质量的同时，可以有效地减低辐射剂量。

基于MBOC调制的北斗导航信号的多径误差分析

为了定量地分析MBOC(Multiplexed binary offset carrier)调制的北斗导航信号的多径误差,在分析MBOC调制信号原理的基础上,建立了相应的多径信号模型,利用超前减滞后功率鉴相器和反正切函数鉴相器,推导了多径效应导致码相位跟踪误差和载波相位误差的表达式.对不同的多径直达幅度比(Multipath todirect ratio,MDR)、相关器间隔、前端带宽时MBOC调制信号的多径性能进行了仿真,并针对存在噪声干扰时的码跟踪误差进行了仿真分析.仿真结果表明,多径直达幅度比由-3 dB减小到-6 dB时,所产生的多径误差包络也相应地减小.在多径直达信号幅度比(MDR)一定时,采用窄相关技术和较宽的接收机前端带宽均能很好地抑制多径误差.存在噪声干扰时,码跟踪误差随着载噪比(Carrier to Noise Ratio,CNR)的增加逐渐减小为0.

基于载噪比模型加权的GNSS双频载波和差联合跟踪算法优化与分析

前期发展的全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)双频载波和差联合跟踪算法存在双频信号载噪比不一致情况下双频信号跟踪稳定度和跟踪精度较差问题,对此提出了优化改进的算法。针对实际应用中共星双频信号存在的信号载噪比不同情况,优化原有双频载波和差联合跟踪环路结构,基于载噪比模型计算GNSS双频信号在双频载波和差联合跟踪环路中的加权值,利用该加权值实现共星双频信号的载波和差联合跟踪。算法理论分析和仿真结果表明,优化后的基于载噪比模型加权的GNSS双频载波联合跟踪算法更加适用于实际应用条件,能够提高原有算法在双频信号载噪比不一致情况下共星双频信号跟踪稳定性和跟踪精度。

优化MRI T_(2)-3D-SPACE的序列成像在外周神经扫描中的应用

目的研究优化核磁共振成像(MRI)T_(2)-三维快速自旋回波序列(T_(2)-3D-SPACE)的序列成像在外周神经扫描中的应用效果。方法选择江门市新会区人民医院2019年7月至2020年12月收治的42例单侧臂丛神经病变患者,按照随机数表法均分A组、B组和C组,各14例,分别接受T_(2)-3D-SPACE常规平扫、增强扫描、优化T_(2)-3D-SPACE序列扫描。对比三种方式成像的图像质量评分、图像背景抑制评分、神经干对比噪声比(CNR)及信噪比(SNR),以及对臂丛神经锁骨上下段的显示情况。结果A组患者的图像质量评分为(3.45±0.42)分,明显低于B组的(3.78±0.31)分和C组的(3.81±0.29)分,差异有统计学意义(P<0.05);A组患者的图像背景抑制评分为(3.01±0.33)分,明显高于B组的(2.27±0.21)分和C组的(2.61±0.28)分,而C组的图像背景抑制评分又明显高于B组,差异均有统计学意义(P<0.05);A组患者的SNR值及CNR值分别为(14.88±1.22)、(18.13±1.68),明显低于B组的(16.75±1.67)、(19.44±1.39)和C组的(17.29±1.41)、(19.05±1.53),差异均有统计学意义(P<0.05);A组患者的锁骨上段和下段显示率分别为42.86%、35.71%,明显低于B组的92.86%、85.71%和C组的85.71%及78.57%,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论优化MRI T_(2)-3D-SPACE的序列成像与常规增强扫描T_(2)-3D-SPACE均可清晰显示臂丛神经,但优化MRI T_(2)-3D-SPACE序列无需注射对比剂,更适用于对比剂禁忌证患者。

基于专家-模糊控制器的GPS信号稳定性检测

为了使新一代的GPS接收机能够在复杂和多变的场景下保持对GPS信号的稳定跟踪,接收机的跟踪环路需要采取自适应的控制策略。针对传统接收机的控制算法缺乏自适应调整能力的现状,区别于已有的智能跟踪技术,提出采用专家-模糊控制器(EFC)的GPS信号稳定性检测技术,并作为接收机的核心控制器。如果系统判定信号强弱是稳定的,则可以利用自适应卡尔曼滤波算法提高接收机的定位精度;如果系统判定信号强弱是变化的,则需要及时调整接收机跟踪环路中的相关参数以确保接收机的稳定性。经实验证明,提出的GPS信号稳定性检测技术的跟踪环路在应对复杂和多变的场景时具有稳定的性能。

基于发射波束域-三迭代的机载MIMO雷达STAP方法

针对传统机载多输入多输出(MIMO)雷达空时自适应处理(STAP)中由于发射功率分散而造成的输出信杂噪比(SCNR)下降的问题,该文提出一种基于发射波束域-三迭代的机载MIMO雷达STAP方法。首先建立了发射波束域MIMO雷达STAP的信号模型,并且给出了发射波束加权矩阵的优化设计准则,能够使发射功率聚集于感兴趣的目标空域。然后对发射波束域MIMO雷达的杂噪比(CNR)进行分析,表明其与发射总功率的关系,理论推导显示:相比于全向等功率发射的传统MIMO雷达CNR,发射波束域MIMO雷达CNR减小。同时,为进一步降低发射波束域MIMO-STAP的训练样本数需求与运算复杂度,采用三迭代算法进行权值降维求解。理论分析与仿真实验结果表明:通过相应的三迭代降维处理,发射波束域MIMO-STAP与传统全向等功率发射MIMO-STAP相比能够获取更加优越的输出SCNR性能,且运算量进一步降低。因此,本文提出的发射波束域-三迭代方法具有重要的工程应用价值。

基于图像加权的多能光子计数X线CT全能谱图像重建改进方法

为了提高基于图像加权的多能光子计数X线CT全能谱重建图像的质量,提出了一种图像重建改进方法.首先,对每个能量段的投影数据采用最大后验概率(MAP)统计重建算法进行图像重建;然后,对各能量段图像进行优化加权求和,获得全能谱图像.仿真实验结果表明,MAP统计重建算法可显著提高全能谱重建图像的对比噪声比(CNR).与滤波反投影算法相比,当能量段数分别为2,4,6,9时,MAP统计重建算法使得钙图像的CNR分别提高659.7%,643.4%,621.2%,586.1%,碘图像的CNR分别提高663.8%,648.6%,635.1%,600.9%,软组织图像的CNR分别提高596.2%,638.5%,592.6%,596.3%;与能量积分法相比,当能量段数分别为2,4,6,9时,M AP统计重建算法使得钙图像的CNR分别提高43.3%,49.1%,49.3%,44.5%,碘图像的CNR分别提高43.2%,45.7%,45.7%,40.2%,软组织图像的CNR分别提高21.5%,28.9%,25.5%,26.2%.

最佳对比噪声比后处理技术在下肢动脉CT血管成像中的应用研究

目的:探讨利用最佳对比噪声比(CNR)选择最理想的单能量图像在下肢动脉CT血管造影(CTA)中的应用。方法:回顾性分析进行宝石能源CT检查的68例下肢动脉病变(PAD)患者的CTA图像资料。所有患者采用宝石能谱CT仪进行扫描,以ADW4.4工作站和GSI-view软件进行图像后处理,分别获得质量控制图像,系统默认keV值单能量图像以及利用最佳CNR获得的单能量图像。比较质量控制、系统默认keV及最佳CNR获得的CT图像质量、噪声和对比度。结果:利用最佳CNR得到CTA的单能量平均值(51.34±6.81)keV。68例患者共获得637段下肢动脉段,利用最佳CNR得到的keV值单能量图像质量平均分值、对比度和噪声均高于得到的图像,差异有统计学意义。结论:利用最佳CNR获得keV值单能量图像,可提高下肢动脉显示的清晰度,提高CTA图像质量。

基于全模型迭代重建算法的低剂量胸痛三联CTA的应用

目的分析基于全模型迭代重建算法的低管电压、低管电流胸痛三联计算机体层血管造影(CTA)扫描的临床诊断价值,评价其图像质量及患者辐射剂量,论证其临床可行性。方法选择100例胸痛患者,其中男性54例,女性46例;年龄31~85岁,平均年龄61.87岁;心率50~120次/分,平均心率75.11次/分;体质量47~90 kg,平均体质量66.50 kg。随机分为常规剂量组及低剂量组,各50例。对2组患者进行CT扫描。常规剂量组:管电压120 kV,采用管电流自动调制技术,平均管电流510mAs,重建算法为滤波反投影法(FBP)。低剂量组:管电压100kV,采用管电流自动调制技术,平均管电流150mAs,重建算法为全模型迭代重建算法。使用EBW后处理工作站对原始图像进行后处理重建,做出诊断报告。2名医师对图像质量进行主观评分。测量并计算每组图像的感兴趣区(ROI)CT值、噪声、对比度噪声比、信噪比,ROI分别选择为每组图像的主动脉根部、肺动脉主干、左冠状动脉主干、右冠状动脉主干及脂肪组织共5处。统计出每次扫描的CT剂量指数、剂量长度乘积,计算出有效剂量。统计分析两组图像主观图像评分和客观图像质量(ROICT值、噪声、信噪比、对比度噪声比)及辐射剂量的差异。结果100例胸痛三联CTA患者中,3组血管病变分别为冠状动脉82%,肺动脉5%,主动脉80%。2名医师对100例胸痛三联CTA图像质量主观评价有高度一致性(K_(appa)=0.746),常规剂量组图像质量优秀率达86%,低剂量组图达94%。常规剂量组与低剂量组平均管电流CT剂量指数(CTDI)、剂量长度乘积(DLP)、有效剂量(ED)相比较,差异有显著统计学意义[(555.04±95.39)mAs vs(206.54±48.60)mAs、(37.75±7.09)mSv vs(14.29±2.90)mSv、(1221.69±255.90)mSv·cm vs(548.43±121.37)mSv·cm、(17.10±3.58)mSv vs(7.68±1.70)mSv。P<0.001]。常规剂量组扫描ED[(17.10±3.58)mSv]与低剂量组扫描ED[(7.68±1.70)mSv]比较,差异有显著统计学意义(P<0.001);低剂量组扫描ED为常规剂量组的44.91%。两组图像5处ROI的CT均值、噪声、对比度噪声比及信噪比比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论基于全模型迭代重建算法的低剂量胸痛三联CTA检查有重要的临床诊断价值,其主观和客观图像质量能满足临床诊断需求,同时患者辐射剂量大幅减低。

肝脏实性小占位对比噪声比与病灶性质的相关性

目的 研究对比噪声比 (CNR)在区分肝脏实质性小占位性质方面的价值。方法 随机选择经确诊的肝细胞癌、肝转移瘤和肝血管瘤病例共 67例 ( 10 1个病灶 )行前瞻性磁共振成像 ( 0 .5T) ,计算病灶的CNR值 ,并进行统计学分析。结果 在T1W图像及质子加权像上 ,CNR值对区分肝血管瘤和肝细胞癌、肝转移瘤无价值。在T2 W图像上 ,肝转移瘤与肝细胞癌的CNR值均显著小于血管瘤的CNR值 ,TE =60ms时CNR区分肝血管瘤和肝细胞癌的诊断正确率为 83 % ;TE =90ms时诊断正确率为 84 % ;TE =12 0ms时诊断正确率为 88% .结论 在T1W图像及质子加权像上 ,CNR对区分肝脏实质性占位的性质无明确价值 ,T2 W图像上测得的CNR值可用于区分肝血管瘤与肝细胞癌 ,且TE =12 0ms时诊断正确率最高。

基于载噪比与差错感知的自适应分层协同防碰撞算法

针对射频识别(RFID)系统中多阅读器与多标签之间的数据碰撞问题,基于载噪比和差错感知,提出一种自适应分层协同防碰撞算法。分析RFID标签和阅读器的物理和电气属性,设计适用于多种应用场景的载噪比和差错感知分析模型。基于误码率和丢包率的变化规律,结合物理层和网络层的跨层设计,构建分层协同控制架构,解决多阅读器与多标签之间的数据容易发生碰撞的问题。实验结果表明,该算法在碰撞概率、标签识别率和阅读器寻呼次数等方面的性能均优于二叉树防碰撞算法。

随机共振现象与微弱信号接收

本文从随机共振(Stochast ic Resonance)可增强信号信噪比的现象出发,介绍了随机共振非线性双稳势阱模型和参数调节随机共振理论。在此基础上,分析了随机共振现象在微弱信号接收中两种可能的应用途径,通过仿真验证了应用的可行性。最后,分析提出了将随机共振理论应用于弱信号接收需要突破的三大关键技术,即:大参数信号变尺度与还原技术、参数自适应调节技术和调制信号随机共振技术,还提出了初步解决的思路。为拓宽随机共振现象的应用领域和探究解决低信噪比条件下的信号接收提供新的方法和途径。

双源CT非线性融合技术对超重或肥胖患者心脏成像质量优化初步研究

目的探讨炫速双源CT非线性融合技术对超重或肥胖患者心脏CT成像质量的优化价值。方法 36位体质指数处于超重或肥胖的患者行双能量心脏增强扫描,每一位患者重建4组图像,A组:NLB1(λ=150HU,ω=200HU),B组:NLB2(λ=70HU,ω=200HU),C组:NLB3(λ=260HU,ω=200HU),D组:NLB4(λ=260HU,ω=400HU),测量并计算上述图像主动脉根部、右冠状动脉中段、左冠状动脉主干和左心室前壁的CT值、图像噪声、SNR、CNR。采用TWO-WAY ANOVA及TUKEY检验客观评价各组图像质量。结果 4组图像间除心肌CT值无统计学差异外(F=2.492,P=0.064),余各部位CT值、噪声、SNR、CNR均具有统计学差异(P<0.05)。各血管CT值B组最高,与A组均无统计学差异。各血管噪声B组最小,与A组无统计学差异。心肌噪声C组最小,与A组无统计学差异。各血管SNR A、B组较高,两组无统计学差异。心肌SNR以A、C、D组较大,与B组有统计学差异。各血管均以D组SNR最小。心肌SNR B组最小。所有CNR均以A组最高,与B组无统计学差异,D组最小。结论非线性融合技术选择合适的融合参数(λ=150HU,ω=200HU)既可以提升超重或肥胖患者冠状动脉的强化效果又可以抑制冠状动脉及心肌噪声,进一步提高心脏CT成像的CNR。

一种自适应GNSS弱信号载噪比估计方法

全球导航卫星系统(GNSS)信号的载噪比(CNR)是衡量接收机工作性能的一个重要参数。为了准确得到载噪比估计值,推导并分析了2种常用的GNSS信号载噪比估计方法(方差求和法(VSM)、窄带宽带功率比值法(PRM)),并同时提出一种基于渐消因子容积卡尔曼滤波的自适应载噪比估计方法,比较了3种方法在通常的信号环境下和弱信号环境下的载噪比估计能力。结果显示:在信号较弱环境或信号受到遮挡产生突变等情况时,VSM方法与PRM方法均会产生较大的误差,而自适应载噪比估计方法能准确估计出信号的载噪比。

伽利略卫星导航系统信号质量及定位性能分析

伽利略系统(Galileo)是全球四大卫星导航系统之一,目前已初步具备全球定位能力。研究Galileo的信号质量和双/三频定位性能不仅对Galileo系统应用具有重要价值,对多全球卫星导航系统(GNSS)融合定位也有重要促进作用。在使用基准站网(MGEX)地面跟踪站的基础上,分析了伽利略信号的载噪比、多路径、以及双/三频精密单点定位(PPP)的定位精度。结果表明,Galileo与GPS相比,载噪比E5>E5a≈E5b≈L5>E1≈L1>L2,多路径误差E5E1<L1<E5a≈E5b≈L2≈L5;精密单点定位结果表明,双/三频定位结果在厘米级,三频定位结果略优于双频。

GNSS载噪比反演船载气象要素传感器距水面高度

船载气象要素传感器距水面高度是使用块体参数化方法预测近海面大气折射率廓线的必要参数,对于海面蒸发波导等无线电气象系统监测结果的准确性具有重要意义.利用全球卫星导航系统(GNSS)载噪比(CNR)时间序列反演船载气象要素传感器距水面高度.该方法提取船舶GNSS接收机输出的卫星信号CNR,采用Lomb Scargle周期谱分析GNSS直射信号与反射信号相干性,反演天线相位中心距水面高度.根据GNSS天线与气象要素传感器几何关系换算船载气象要素传感器距水面高度.利用趸船实验数据对该方法进行验证,统计有效反演次数,分析海况对反演结果的影响以及反演高度时均变化.结果表明:利用该方法反演船载气象要素传感器距水面高度是可行的.