零相关窗互补码序列激励在超声血流速度剖面测量中的应用研究

为了提高超声回波信号的信噪比和空间分辨率,获取血流速度剖面,使用编码激励技术来改进传统的医学超声血流测量系统。提出一种具有"零相关窗"的互补码序列,该序列具有局部最佳非周期自相关性,可以在特定区域内完全消除旁瓣,并且采用易于硬件实现的二相编码序列。介绍了该序列的构造方法和特性,并分析了用其测量血流速度剖面的原理和方法。采用自主开发研制的激励超声测量硬件平台,通过单反射面回波实验,证实了该序列比单脉冲和13位Barker码序列具有更优良的信噪比增益。通过搭建模拟人体血流测量实验装置进行仿血流的速度剖面测量试验。实验结果表明,该序列激励超声信号同时具有优良的空间分辨率,在发射换能器的中心频率为5 MHz时,可达到0.3 mm的纵向分辨率,取得了良好的测量效果。

基于编码激励超声流速剖面测量的实验研究

相比常规的声学流速剖面仪,用于人体血流速度剖面测量的超声系统需要更高的信噪比增益和空间分辨率.为此,首先采用编码激励技术来改进传统的测量硬件系统,构造出一种具有"零相关窗"的互补码序列激励换能器发射声波,其优良的距离选通特性能提取出每个分辨单元的速度信息,同时大幅度提高回波信噪比.然后分析提取的分辨单元回波信号的特征,提出基于二维频谱图的邻帧差分法来消除相邻单元的干扰,对预处理后的信号进行高分辨率的速度参数估计,从而得到整个血管区域的速度剖面.通过搭建模拟人体血流测量实验装置进行仿血流的流速剖面测量实验.实验结果表明,采用此方法,在发射换能器的中心频率为5 MHz时,能达到0.3 mm的纵向分辨率,取得良好的测量效果.