超声激励脉冲编码技术对膝关节疾病的诊断价值

目的探讨超声激励脉冲编码技术对类风湿性关节炎(rheumatoidarthritis,RA)和骨关节炎(osteoarthritis ,OA)中膝关节病变的诊断价值。方法对5 6例类风湿性关节炎患者112个膝关节和4 1例骨关节炎82个膝关节进行了详细的二维及彩色多普勒检查,并与MRI检查结果进行比较。结果RA/OA组髌上囊或关节腔积液及髌上囊内滑膜增生的诊断结果经对比,超声与MRI无明显的差异(P >0 .0 5 ) ;对髌上囊两侧隐窝内的滑膜增生,MRI优于超声,超声为MRI的76 % ;对RA/OA组软骨Ⅰ级退变的显示,MRI明显高于超声;对软骨Ⅱ～Ⅳ级的退变,超声与MRI结果基本一致。RA组与OA组对比,RA患者以滑膜增生为主;OA患者以软骨及骨质破坏为主。结论超声激励脉冲编码技术是一项有价值的诊断技术,对RA和OA的诊断具有高度的特异性和敏感性。

基于超声脉冲激励的光纤光栅复用技术

为了提高光纤光栅传感网络的信息传递密度与容量,提出基于超声脉冲激励的光纤光栅复用技术,并进行实验分析,通过将超声脉冲激励分别导入单光栅与光栅串中,使单光栅、光栅串发生啁啾。实验结果表明:单光栅实验中,超声脉冲使光栅降低其相对反射率;光栅串实验中,超声脉冲使其中一个光栅相对反射率下降时,其余光栅相对反射率上升,能有效分离3个光谱相近的光栅。

医学超声成像中的编码激励技术及其应用

与传统的脉冲回波成像技术相比 ,编码激励技术能够提高超声图像的信噪比或相应提高声束的穿透深度。本文首先介绍了编码激励成像系统的原理 ,并对医学超声诊断系统中的发射声强进行了分析 ,得出了采用编码激励技术提高超声图像信噪比的上限。然后阐述了发射编码的选取原则 ,详细介绍了白噪编码、伪随机码、Golay码、Chirp和伪 Chirp码等编码技术。最后 ,介绍了编码激励技术在 B模式成像、Doppler血流测量、B- flow成像和谐波成像中的应用。

m序列编码激励超声探测技术研究

为了提高超声探测系统的信噪比和探测深度,根据编码激励超声探测原理,对m序列的编码发射方式和激励超声探测过程进行了仿真研究.结果表明,m序列编码激励超声探测方式能够在噪声淹没信号的情况下提取出有效的回波信号;m序列码长越长,抗干扰性能越强,编码激励超声探测方式可提高超声探测的深度和精度.

医学超声成像中伪Chirp编码激励技术的仿真研究

与传统的脉冲回波成像技术相比 ,编码激励技术能够提高超声图像的信噪比。本文首先对医学超声诊断系统中的发射声强进行了分析 ,得出了采用编码激励技术提高超声图像信噪比的上限。然后介绍了基于伪Chirp编码激励的超声成像系统 ,并进行了仿真。仿真试验表明伪

超声编码激励技术的实验研究

在医疗超声设备领域,人们一直在追寻提高探测精准性的有效方案,而提高设备信噪比便是其中关键。由于功率、体积及器件水平限制,传统医疗超声设备的峰值声功率已经接近上限,难以继续突破,但前端发射脉冲具有较小的占空比,平均声功率具有继续提高的可能性。

基于幅度加权的预失真线性调频超声编码激励

为了提高医学超声成像的轴向分辨力和确保对比度,该文提出一种基于幅度加权的预失真线性调频编码新方法。该方法将线性调频发射信号幅度加权技术和回波信号旁瓣抑制技术相结合,一方面补偿超声探头对发射信号的影响,使得回波信号的带宽不局限于探头,提高轴向分辨力;另一方面消除发射信号幅频特性的菲涅耳波纹,提高发射信号的带宽并采用失配滤波器进行脉冲压缩,实现旁瓣抑制,确保成像对比度。仿真结果表明:相对恒包络线性调频编码,预失真线性调频编码方法不仅提高了轴向分辨力,而且最大旁瓣幅度减小至-48 dB以下,满足医学成像对比度要求。FieldII仿真B超图像结果表明:恒包络线性调频和预失真线性调频编码方法的轴向分辨力分别是0.35 mm和0.25 mm。

不同编码激励的超声气体流量测量性能对比

对比研究了13位巴克码、2周期7位m序列(均为二进制相位调制)和线性调频3种典型脉冲压缩编码激励下,超声流量测量系统的性能.对接收信号进行脉冲压缩处理后,测得流速与横河1.0精度等级的涡街流量计读数比对,以评估其测量性能.结果表明,m序列激励下脉冲压缩输出旁瓣远高于理论值,而巴克码和线性调频激励时,旁瓣与理论值相差不超过10%.在3～19,m/s的实验流速范围内,相同时宽带宽积条件下,线性调频信号频谱与换能器带宽的匹配度最高,因此有最小的流速标准偏差和读数误差,巴克码次之,m序列最大.

基于频率–相位编码信号激励的焊缝超声检测分析

焊接结构在工业领域的应用十分广泛,常应用于复杂结构中,对焊接质量要求较高,需要高时间分辨率的超声检测方法检测焊缝内部缺陷.为了提高检测结果的时间分辨率,将雷达领域的编码激励与脉冲压缩技术引入焊缝检测中,提出一种基于幅度加权频率调制的相位编码激励检测方法,该方法的激励信号为幅度加权的线性调频信号与巴克码信号的复合.结果表明,相同带宽下,与线性调频信号和巴克码激励的检测结果相比,所提出的激励方法检测结果的时间分辨率较高,同时,有效降低了调频带宽对检测结果的影响.

无串扰超声测距系统编码激励序列优化与分析

为消除串扰,采用混沌脉冲位置调制(CPPM)构造每个超声换能器的编码激励发射序列,相关分析法被用于识别回声序列。回声序列的相关特性决定超声测距的准确性和精度,回声序列的能量影响超声测距的最远可测距离。为使回声序列的相关特性和能量最优,采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)优化了CP-PM发射序列。用小波变换分析了优化后发射序列及回声序列的特点,得到了影响回声序列相关特性和能量的因素。该法在两路Polaroid 600系列静电超声换能器测距系统中获得了验证。

编码激励医学超声成像的仿真

数字编码超声采用编码脉冲激励换能器,在接收端进行脉冲压缩,提高了超声发射能量及回波信噪比。Golay码具有完美的旁瓣抵消性能,基于Golay码的编码激励超声成像技术可以获得良好的脉冲压缩效果。介绍了编码激励超声成像原理、Golay码激励超声成像技术及性能特点,并进行了仿真研究。仿真结果表明,Golay码激励及回波信号匹配滤波能够明显增加回波信噪比,提高探查深度或/和空间分辨率。

编码激励超声流量测量平台

相同发射功率条件下,脉冲压缩编码激励的超声流量测量系统比传统单脉冲系统有更高的信噪比和分辨率。为研究编码参数(如,码型、码元宽度等)对其测量性能的影响,开发了基于现场可编程(逻辑)门阵列(FPGA)的编码激励超声流量测量系统。系统配置灵活,改变少数参数就可产生各种编码类型、各种带宽的二进制调相信号,还可产生不同时宽带宽积的线性调频信号,为深入研究编码激励超声流量测量系统提供了一个实验平台。

Chirp编码激励用于高频医学超声系统的实验及性能评价

针对编码激励技术的各种激励模式在高频超声成像系统中的性能评价问题,本文设计了一个可以进行编码/脉冲激励的实验系统并基于其进行了一系列实验。该实验系统由FPGA芯片XC7K325T、激励模块、AD7982、T/R开关、探头、二维控制平台、软件部分等组成,以N7系统TR电路板为核心进行构建。在实验中对比在编码激励方式与传统脉冲激励方式下,高频超声成像系统的分辨率、探测深度、信噪比,帧速率等一系列重要参数,然后将高频超声编码成像系统进一步应用于线模、体模等仿体以及离体组织的成像,进一步与传统激励模式相对比,获得在实际应用场景下编码激励方式与传统激励方式优劣势的对比。实验结果表明,Chirp激励模式的确可以对高频超声的穿透深度、横向分辨率、CNR等成像参数进行优化,但是会牺牲一定的轴向分辨率。

Barker编码激励超声导波在断轨检测中的应用

为增大钢轨中接收端超声导波信号幅度并提高超声导波辨识度,提出将编码激励技术应用到超声导波断轨检测系统中。系统在发射端采用持续时间较长的13位Barker编码信号激励超声换能器产生超声导波,在接收端采用匹配滤波方法对回波信号进行脉冲压缩。针对1 m长60型钢轨分别进行了仿真分析和实验验证,结果表明,实验结果与仿真结果具有很好的一致性,Barker码激励经匹配滤波脉冲压缩后的信号幅度远远大于单脉冲激励接收信号幅度,前者是后者的3倍多;归一化后两者信号在时域上波形几乎完全重合,两者的信号相似度仿真与实验结果分别达到99.39%和99.29%。研究结果表明,利用Barker码作为激励产生超声导波信号是可行的,并可应用于断轨检测中。

编码检测技术中换能器带宽影响分析

介绍了编码激励信号、脉冲压缩方法的基本原理,理论计算了理想情况的编码线性调频信号脉冲压缩结果。理论计算了有限换能器带宽情况下的压缩效果参数,编辑了编码信号,通过激励实际带宽有限的换能器,对激励波形进行了压缩分析。理论计算和试验结果表明,仅靠单个换能器无法大幅度提高发射信号的时带积,不能达到理想的脉冲压缩效果。因此,需要改进宽带换能器或通过阵列发射的方式增加换能器带宽,以求达到良好的脉冲压缩效果。

超声波电机速度特性测试技术研究

电机性能测试的离散数据中包含各种扰,必须对测试数据进行数字处理。文中用计算编程采集光电编码器脉冲值,并采用曲线拟合、数字滤波的方法对所测信号进行处理,得出电机运行特性曲线,为进一步改进超声波电机运行特性和提高控制的性能奠定基础。

MELP低比特率数字语音编码技术研究

主要介绍了一种新的低比特率MELP (MixedExcitationLinearPrediction)混合激励线性预测语音编码技术 ,其中着重分析了该编码算法所采用的几项关键技术。给出了采用MELP压缩编码算法后的输出比特流在各个参数上的比特分配表 ,并通过计算机仿真 ,对MELP合成语音与原始语音的质量做了比较 ,最后就MELP语音编码技术与现今其它几种不同的低速率语音编码技术的合成语音质量在DRT、DAM及MOS得分三个方面做了比较。

脉冲压缩的木材空气耦合超声检测研究

为解决木材和空气介质之间声阻抗不匹配引起超声波衰减大,导致检测信号的信噪比低、测量精度不高等问题,本文将相位编码脉冲压缩技术应用到木材空气耦合超声检测系统。采用巴克码序列作为相位编码方式,分析了脉冲压缩激励信号产生和接收信号经互相关匹配滤波器后解调检测原理。以有节子和裂纹缺陷的木材作为实验对象,通过单点扫描对比缺陷处与非缺陷处检测信号的差异,最后使用C扫描对木材缺陷检测精度进行定量分析。结果表明,相比正弦激励信号,采用13位巴克码作为编码激励信号可使检测信号的信噪比提高了9.12 dB,C扫描结果对节子型缺陷定量识别精度为90%,且能有效检测节子中宽度为1 mm的裂纹。验证了基于脉冲压缩的木材空气耦合超声检测无需与被测材料接触,也能够有效提高木材缺陷识别能力。

GSM蜂窝通信系统中的语音编码技术

阐述了GSM蜂窝通信系统中的语音编码和信道编码新技术 ,并对数字通信技术中模拟信号数字化的转换和传输过程作了介绍 .