Barker编码激励在眼科高频超声成像中的应用研究

为了平衡医学高频超声成像中纵向分辨率和探测深度这两项指标之间的矛盾,本研究提出了在眼科超声成像中,采用13位Barker数字编码激励并结合失配滤波解码压缩方法替代传统的单脉冲激励的方法。在对比各种编解码方式的优缺点的基础上,构建了眼科超声成像平台。仿真和实验结果表明,失配滤波解码技术的输出信号主副比是匹配滤波的9.7倍。与传统的单脉冲成像在安全性、分辨率、探测深度等方面比较,编码激励技术能有效地改善眼部组织超声成像的效果,具有较强的实际应用价值和市场前景。

医学高频超声编码成像中解码压缩技术的研究

将数字编码激励与现有眼科高频超声成像技术相结合,提出一种全新的高速数据检测和信号处理方法。由FPGA产生16位Golay互补序列,激励换能器产生超声波。数据采集电路实现了15 MHz高频超声回波信号的数字化,采样频率120 MHz,采样位数14 bits。解码压缩算法由FPGA实时实现,A序列解码和B序列解码交替进行,分别将回波信号与A,B解码序列卷积运算,两路延迟叠加即实现了Glayo码的实时解码压缩。实验表明,采用编码激励技术可以在保持发射电压和轴向分辨率的前提下,有效提升回波主瓣幅度,抑制旁瓣噪声,可有效提高信噪比。此法对于改善眼科超声图像质量,提高设备安全性等方面具有重要的应用价值。

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。