用于提高磁聲信號質(zhì)量的頻率編碼激勵(lì)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-05 05:33
磁聲成像是一種新型多物理場耦合成像,將其應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域,可對生物組織的電特性參數(shù)進(jìn)行成像,電特性參數(shù)作為功能特性參數(shù),對于惡性腫瘤等疾病的早期診斷具有至關(guān)重要的作用。它兼具超聲成像與電阻抗成像二者的優(yōu)勢,借助電磁場與聲場之間的轉(zhuǎn)化,可以獲得高對比度和高空間分辨率的圖像。磁聲成像的研究重點(diǎn)包括磁聲聲源的理論機(jī)制研究以及提高磁聲信號質(zhì)量的技術(shù)研究。本文從磁聲信號的頻率特性入手,分析磁聲信號與激勵(lì)源之間的關(guān)系,提出一種磁聲成像的頻率編碼激勵(lì)方法,目標(biāo)是用于提高磁聲信號的質(zhì)量。本文先對磁聲成像實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行了系統(tǒng)測試,證明了系統(tǒng)平臺的可靠性。以金屬環(huán)為樣本,分別采用單個(gè)正弦脈沖,多個(gè)正弦脈沖串以及高斯包絡(luò)的正弦脈沖串作為激勵(lì)源,對樣本施加激勵(lì),采集并分析相應(yīng)的磁聲信號與對應(yīng)激勵(lì)信號的關(guān)系,并與聲壓波動(dòng)方程理論解的時(shí)頻特性進(jìn)行對照,結(jié)果表明,磁聲信號的頻率特性與激勵(lì)信號的頻率特性基本一致,也與聲壓解的時(shí)頻分布基本一致。進(jìn)而,本文對比分析了上述三種激勵(lì)方式產(chǎn)生的磁聲信號,結(jié)果表明三種激勵(lì)方式都對磁聲信號進(jìn)行了多次采集后疊加平均,盡管一定程度上提高了信噪比,但導(dǎo)致采集處理時(shí)間大大增加。為了提升信噪比,...
【文章來源】:北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1單陣元平面活塞型超聲換能器實(shí)物圖??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]放射性核素成像在腫瘤中的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 張國旭. 中國臨床實(shí)用醫(yī)學(xué). 2018(5)
[2]基于MATLAB實(shí)現(xiàn)的AR模型功率譜估計(jì)[J]. 劉明曉,王旭光. 電子設(shè)計(jì)工程. 2017(17)
[3]基于匹配濾波器設(shè)計(jì)的粒子濾波檢測前跟蹤算法研究[J]. 董華安,王建國,陸軍,王小謨,張昭,李相如. 電光與控制. 2016(09)
[4]Chirp信號及其在超聲導(dǎo)波檢測中的應(yīng)用[J]. 鄭陽,何存富,吳斌. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(03)
[5]基于模糊函數(shù)切片和FrFT的快速LFM信號參數(shù)估計(jì)[J]. 朱延萬,趙擁軍,賈伍剛. 信息工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
[6]基于自適應(yīng)錐形核的心音信號時(shí)頻特征提取與分析[J]. 陳健,王海濱,孫樹平. 西華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[7]基于編碼發(fā)射與自適應(yīng)波束形成的超聲成像[J]. 鄭馳超,彭虎. 電子與信息學(xué)報(bào). 2010(04)
[8]感應(yīng)式磁聲成像聲場正問題研究(一)——基于聲壓-速度耦合方程的聲場模擬方法[J]. 賀文靜,劉國強(qiáng),張洋,夏慧,徐路遙,李艷紅,徐小宇,曾小平,李士強(qiáng). 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2010(01)
[9]感應(yīng)式磁聲成像聲場正問題研究(三)——基于弱形式處理洛倫茲力散度聲源的聲場模擬方法[J]. 劉國強(qiáng),賀文靜,夏慧,張洋,李艷紅,徐小宇,徐路遙,曾小平,李士強(qiáng). 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2010(01)
[10]感應(yīng)式磁聲成像聲場正問題研究(二)——基于位移方程的聲場模擬方法[J]. 劉國強(qiáng),賀文靜,夏慧,張洋,徐路遙,李艷紅,徐小宇,曾小平,李士強(qiáng). 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2010(01)
碩士論文
[1]基于時(shí)頻細(xì)化的局部放電信號分析方法研究[D]. 劉夢婕.東北電力大學(xué) 2016
[2]柯西—施瓦茨不等式的推廣與應(yīng)用[D]. 孫曉莉.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[3]生物體電磁特性微波測量的仿真研究[D]. 丁亮.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
本文編號:3419099
【文章來源】:北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1單陣元平面活塞型超聲換能器實(shí)物圖??
?在樣本邊界處沿法向傳播,且與電流和靜磁場方向均正交,使用單陣元平面活塞型??超聲換能器,其實(shí)物圖如圖2-1所示。??%??圖2-1單陣元平面活塞型超聲換能器實(shí)物圖??v?!?V??W??…J?<??平面活塞型?e?1?。?k??超聲換能器?^?^?A'??_\J??圖2-2超聲換能器平面與觀測點(diǎn)位置的空間坐標(biāo)圖??圖2-2為超聲換能器平面上黑點(diǎn)處聲源模型與觀測點(diǎn)Q的空間坐標(biāo)系,??在觀測點(diǎn)Q處有,??kZu0?fR?cos?((pt?-?Hr2?+?Z2?+?|)?r2n??p(z,t)=??1??1??-rdr?I?dd?2.16??27rVr2?+?z2?J〇?yjr2?+?z2?J〇??即有,??p(z,?t)?=?y-—[y/r2?+?z2?—?z^j?sin?cot?—?-(y/r2?+?z2?+?z^j?2.17??其中,Z^poC。為介質(zhì)聲阻抗,k=27iA為波數(shù),u=u〇cos(cot)為黑點(diǎn)處聲源振動(dòng)??模型,p〇,t)為觀測點(diǎn)Q處的合成聲壓,r?yàn)楹邳c(diǎn)到原點(diǎn)的距離。??由上式可得
?在樣本邊界處沿法向傳播,且與電流和靜磁場方向均正交,使用單陣元平面活塞型??超聲換能器,其實(shí)物圖如圖2-1所示。??%??圖2-1單陣元平面活塞型超聲換能器實(shí)物圖??v?!?V??W??…J?<??平面活塞型?e?1?。?k??超聲換能器?^?^?A'??_\J??圖2-2超聲換能器平面與觀測點(diǎn)位置的空間坐標(biāo)圖??圖2-2為超聲換能器平面上黑點(diǎn)處聲源模型與觀測點(diǎn)Q的空間坐標(biāo)系,??在觀測點(diǎn)Q處有,??kZu0?fR?cos?((pt?-?Hr2?+?Z2?+?|)?r2n??p(z,t)=??1??1??-rdr?I?dd?2.16??27rVr2?+?z2?J〇?yjr2?+?z2?J〇??即有,??p(z,?t)?=?y-—[y/r2?+?z2?—?z^j?sin?cot?—?-(y/r2?+?z2?+?z^j?2.17??其中,Z^poC。為介質(zhì)聲阻抗,k=27iA為波數(shù),u=u〇cos(cot)為黑點(diǎn)處聲源振動(dòng)??模型,p〇,t)為觀測點(diǎn)Q處的合成聲壓,r?yàn)楹邳c(diǎn)到原點(diǎn)的距離。??由上式可得
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]放射性核素成像在腫瘤中的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 張國旭. 中國臨床實(shí)用醫(yī)學(xué). 2018(5)
[2]基于MATLAB實(shí)現(xiàn)的AR模型功率譜估計(jì)[J]. 劉明曉,王旭光. 電子設(shè)計(jì)工程. 2017(17)
[3]基于匹配濾波器設(shè)計(jì)的粒子濾波檢測前跟蹤算法研究[J]. 董華安,王建國,陸軍,王小謨,張昭,李相如. 電光與控制. 2016(09)
[4]Chirp信號及其在超聲導(dǎo)波檢測中的應(yīng)用[J]. 鄭陽,何存富,吳斌. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(03)
[5]基于模糊函數(shù)切片和FrFT的快速LFM信號參數(shù)估計(jì)[J]. 朱延萬,趙擁軍,賈伍剛. 信息工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
[6]基于自適應(yīng)錐形核的心音信號時(shí)頻特征提取與分析[J]. 陳健,王海濱,孫樹平. 西華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[7]基于編碼發(fā)射與自適應(yīng)波束形成的超聲成像[J]. 鄭馳超,彭虎. 電子與信息學(xué)報(bào). 2010(04)
[8]感應(yīng)式磁聲成像聲場正問題研究(一)——基于聲壓-速度耦合方程的聲場模擬方法[J]. 賀文靜,劉國強(qiáng),張洋,夏慧,徐路遙,李艷紅,徐小宇,曾小平,李士強(qiáng). 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2010(01)
[9]感應(yīng)式磁聲成像聲場正問題研究(三)——基于弱形式處理洛倫茲力散度聲源的聲場模擬方法[J]. 劉國強(qiáng),賀文靜,夏慧,張洋,李艷紅,徐小宇,徐路遙,曾小平,李士強(qiáng). 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2010(01)
[10]感應(yīng)式磁聲成像聲場正問題研究(二)——基于位移方程的聲場模擬方法[J]. 劉國強(qiáng),賀文靜,夏慧,張洋,徐路遙,李艷紅,徐小宇,曾小平,李士強(qiáng). 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2010(01)
碩士論文
[1]基于時(shí)頻細(xì)化的局部放電信號分析方法研究[D]. 劉夢婕.東北電力大學(xué) 2016
[2]柯西—施瓦茨不等式的推廣與應(yīng)用[D]. 孫曉莉.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[3]生物體電磁特性微波測量的仿真研究[D]. 丁亮.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
本文編號:3419099
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