Sinusoid-Golay编码单脉冲激励提升磁声电成像精度

针对低电导率生物组织的成像需求,利用Sinusoid-Golay编码单脉冲激励提高磁声电信号的信噪比和定位精度,实现了高精度的磁声电成像。首先,在考虑换能器指向性的基础上,推导了Sinusoid-Golay编码单脉冲激励的磁声电理论公式,并引入激励转换因子和自相关计算,实现磁声电信号测量和解码重建,理论证明了N位Sinusoid-Golay编码可以将磁声电信号的主瓣幅度提高2N倍,并具有良好的脉冲压缩和噪声抑制能力。然后,在5 dB信噪比条件下,模拟了16位Sinusoid-Golay编码单脉冲激励层状组织模型所产生的磁声电信号,通过匹配滤波解码和叠加增强了磁声电信号的主瓣,并消除了其旁瓣,实现了组织边界的精确定位和电导率梯度的准确重建。最后,搭建了磁声电检测和线性扫描成像系统,利用正弦单周期和16位Sinusoid-Golay编码单脉冲激励,对三层凝胶仿体进行了磁声电测量和图像重建。Sinusoid-Golay编码单脉冲激励能够提高磁声电信号的信噪比约6.5 dB,并精确重构了组织边界电导率变化的幅值和极性。该研究为基于电学特性差异的组织病变早期检测提供了一种高精度磁声电快速成像方法。

可变阶数多脉冲激励线性预测语音编码方法

多脉冲激励线性预测编码 (MPLPC)方法中 ,合成滤波器的阶数是固定的 .而对于某些语音帧 ,可以用较小的阶数得到相同质量的合成语音 .为了进一步压缩比特率 ,我们研究了可变阶数合成滤波器的语音编码方法 ,即根据当前语音帧的性质决定相应合成滤波器的阶数 .首先用MATLAB(MATrixLABoratory)对此方法进行了仿真 ,然后对重构语音的质量进行了讨论 ,实验证明可以用较低的比特率得到几乎相同质量的语音 .

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。

多脉冲激励线性预测编码算法研究

提出一种改进型的多脉冲激励线性预测语音编码算法,并将变阶线性预测技术应用于此算法.改进后的算法与原算法相比,降低了计算复杂度,且对激励脉冲位置的估计更加准确.仿真结果表明,该算法不仅提高了合成语音的质量,而且进一步降低了语音编码的速率.

多脉冲激励线性预测编码参数量化的新方法

在中速率下,多脉冲激励线性预测编码器的合成语音质量受到参数量化方式及量化精度的很大影响。本文提出了两种有效且易于实现的新方法,分别用于改善反射系数和激励脉冲幅度的量化。初步的实验结果表明,这两种改进算法的效果相当好,段信噪比的提高在2 dB 左右,语音质量非常接近无限量化精度(即不进行量化)时的语音质量。

多脉冲激励编码算法的研究

本文首先探讨了MPC算法的编码效率和抗干扰能力,接着详细讨论了它的原理,最后给出了MPC算法软件实现的流程框图。实验表明,MPC算法具有广阔的应用前景。

载频调制二相编码激励的超声成像信噪比提高研究

针对压电陶瓷换能器的频带特性,采用正弦波载频调制二相编码信号的激励方案,研究换能器对单位码元载有不同周期载频的二相巴克码激励信号的影响,分析回波的脉冲压缩处理结果,优化调制参数,探讨激励信号与换能器的最佳匹配方式.利用本文提出的最佳调制参数的编码激励信号,在多目标环境下对四根靶线的复杂回波进行脉冲压缩实验研究,结果表明超声换能器对这种激励信号的响应及其回波的脉冲压缩效果理想,可以极大地提高超声检测的信噪比.

M序列编码激励磁声信号处理方法研究

目的:对M序列编码激励提高磁声信号信噪比的处理方法进行研究,进一步解决目前磁声成像单脉冲激励方法信噪比低、磁声成像质量受到限制以及叠加平均改善磁声信号信噪比方法限制成像速率的问题。方法:通过仿真计算和磁声信号的实验测量,对不同码长下M序列编码的磁声信号的信噪比、峰值旁瓣水平、采集处理时间进行研究,并采用单层石墨纸模型进行信号检测实验。结果:对于单层石墨纸实验模型,在未进行波形叠加平均条件下,相比于单脉冲激励方式,7、31和127 bit M序列编码处理方法可提高磁声信号信噪比19.4、29.6和40.4 d B;3种码长的M序列编码激励磁声信号平均距离旁瓣水平分别为14.1、10.0和7.6 d B,峰值距离旁瓣水平分别为26.3、24.3和21.3 d B;将信噪比提升40 d B,采用127 bit M序列编码激励,相比于单脉冲激励结合波形平均处理方法,其采集处理时间由53.1 s缩短为0.520 s。结论:M序列编码激励的磁声成像信号处理方法对于提高磁声信号信噪比、改善成像质量、提高整体成像速率具有重要意义。

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.

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.

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。

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.

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。

Chirp编码激励磁声成像信号处理方法研究

目的磁声信号信噪比低限制了磁声成像的图像质量,本研究提出Chirp脉冲编码激励的磁声成像信号处理方法,以提高磁声信号信噪比,缩短信号处理时间。方法本研究通过仿真计算和磁声信号的实验测量,对不同脉冲宽度的Chirp信号编码激励的磁声信号进行了研究。结果对于体外实验猪肉与金属丝模型,编码激励明显提高磁声信号信噪比,10μs、50μs、100μs的Chirp激励,磁声信号信噪比相比于单脉冲激励分别提高7.65倍、42倍和90.1倍。同时处理时间明显缩短,100μs的Chirp激励下处理时间相比于单脉冲平均方法处理时间缩短为原来的1.2%。结论本研究的脉冲编码处理方法对于提高磁声信号信噪比,改善成像质量,提高整体成像效率,具有重要意义。

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。

MPLPC激励脉冲提取算法研究

原始的多脉冲激励线性预测编码(MPLPC)方案中,由于没有考虑余量信号波形中的多脉冲信息和声门脉冲的非平稳性,导致计算量较大而且编码速率较高。为了解决这些问题,提出了波形辅助的激励脉冲搜索和变个数MPLPC方法。首先,给出用于辅助搜索的中心削波的削波门限,以减少搜索范围;然后,利用语音激励的非平稳性,提出了每帧脉冲个数的确定方法,用Matlab对本方法进行了仿真,获得良好的合成语音质量,而且可以减少1kb/s的编码速率。

混合激励线性预测低速率语音编码研究

为了满足数字通信及其他商业应用的需求,语音压缩编码技术得到迅速发展。近年来主流的低速率语音编码方案主要基于LPC-10,混合激励线性预测(MELP),多带激励编码(MBE),正弦变换编码(SCI),波形内插编码(WI),大多都工作在2.4 kb/s速率下。作为一种重要的低速率语音编码算法,MELP算法对LPC-10编码方案进行大量改进,引入混合激励,非周期脉冲,残差付氏幅度谱,脉冲散布和自适应谱滤波5个特征。实验结果表明,该混合激励线性预测编码在2.4 kb/s上得到了更好的合成语音,并使得合成语音能更好地拟合自然语音。

一种基于分数阶傅立叶变换的超声编码激励方法

将编码激励技术应用到医学超声成像系统中,选择和设计合适的发射编码和脉冲压缩方法非常重要。文中提出采用加Tukey窗的Chirp信号作为发射脉冲,同时采用分数阶傅立叶变换的进行脉冲压缩的编码激励方法。将该方法与传统方法进行了比较研究,实验结果表明:文章提出的基于分数阶傅立叶变换的编码激励方法在先验性方面优于传统方法。

基于分数阶余弦变换的医学超声编码激励技术

目的:选择和设计合适的发射编码,并探求一种用于医学超声成像系统的脉冲压缩方法。方法:本文选用加Tukey窗的Chirp信号作为发射脉冲,提出基于分数阶余弦变换的脉冲压缩方法。结果:仿真结果表明:在信噪比不高的情况下,采用分数阶余弦变换对加Turkey窗Chirp信号的脉冲压缩效果好于传统的匹配滤波结果。结论:基于分数阶余弦变换的脉冲压缩技术,在缺少先验知识的情况下,也可获得很好的结果。