本文關(guān)鍵詞：基于調(diào)頻連續(xù)超聲多普勒血流測(cè)試方法研究

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【摘要】：研究安全、有效并且功能完善的人工心臟是解決心臟病的一項(xiàng)重要科研發(fā)展方向。對(duì)人工心臟植入前實(shí)驗(yàn)階段的性能參數(shù)測(cè)試是人工心臟研究工程中必不可少的步驟。建立人工心臟的血流參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)人工心臟適應(yīng)于實(shí)驗(yàn)或人體循環(huán)的生理需要，保障其可靠性有重要意義。 本文針對(duì)超聲多普勒血流測(cè)量方法研究，構(gòu)建人工心臟的血流參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)。針對(duì)普通連續(xù)波超聲多普勒血流測(cè)試方法無法提供距離信息，，及脈沖波多普勒血流測(cè)試方法可測(cè)速度受頻率混淆限制，同時(shí)信噪比差的問題，提出基于調(diào)頻連續(xù)波的超聲多普勒血流速度測(cè)量方案，主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究工作： 1、采用調(diào)頻連續(xù)波作為超聲多普勒血流速度測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)，完成血流速度測(cè)量的理論分析并且驗(yàn)證其可行性； 2、分別對(duì)正弦調(diào)頻連續(xù)波與隨機(jī)調(diào)頻連續(xù)波進(jìn)行研究與分析討論，提出基于混沌調(diào)頻連續(xù)波測(cè)量方法，并通過計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證其有效性，之后進(jìn)行了系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)。在理論上解決了基于普通連續(xù)波、脈沖波以及等幅調(diào)頻連續(xù)波等方法的超聲多普勒血流速度測(cè)量系統(tǒng)的不足，為新的測(cè)量系統(tǒng)研制提供了方向； 3、針對(duì)血流多普勒信號(hào)的特點(diǎn)，采用小波域值法對(duì)信號(hào)降噪、短時(shí)傅里葉變換法獲取血流多普勒信號(hào)頻譜信息，最后應(yīng)用最大距離法提取多普勒信號(hào)頻譜包絡(luò)，為多普勒血流測(cè)試系統(tǒng)的后續(xù)信號(hào)處理提出了一定的方法。 通過理論分析和仿真驗(yàn)證可知調(diào)頻連續(xù)多普勒血流測(cè)量方法能夠產(chǎn)生具有距離信息的高信噪比多普勒信號(hào)，以及在此基礎(chǔ)進(jìn)一步分析驗(yàn)證隨機(jī)調(diào)頻連續(xù)多普勒測(cè)量方法可解決距離模糊的問題，最后設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件電路和給出了血流信號(hào)處理方法。
【關(guān)鍵詞】：調(diào)頻連續(xù)波 超聲多普勒 血流速度 混沌調(diào)頻 信號(hào)處理
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R318.6
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 1. 緒論14-20
• 1.1. 研究背景14-15
• 1.2. 研究意義15-16
• 1.3. 超聲多普勒血流測(cè)量法的研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)16-17
• 1.4. 本論文的主要研究?jī)?nèi)容17-20
• 2. 超聲多普勒血流檢測(cè)的基本理論20-31
• 2.1. 超聲多普勒效應(yīng)測(cè)血流速度原理20-26
• 2.1.1. 超聲多普勒效應(yīng)20-22
• 2.1.2. 血液對(duì)超聲波的散射22-23
• 2.1.3. 超聲波的波束23-24
• 2.1.4. 空間脈沖響應(yīng)回波24-26
• 2.2. 血流量與血流速度26-28
• 2.3. 血流量反饋控制人工心臟28-29
• 2.4. 本章小結(jié)29-31
• 3. 基于混沌調(diào)頻連續(xù)波血流測(cè)量原理31-39
• 3.1. 調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)特征的研究31-32
• 3.1.1. 正弦調(diào)頻連續(xù)波31
• 3.1.2. 隨機(jī)調(diào)頻連續(xù)波31
• 3.1.3. 混沌調(diào)制調(diào)頻連續(xù)波31-32
• 3.2. 超聲多普勒血流檢測(cè)技術(shù)32-38
• 3.2.1. 連續(xù)多普勒血流檢測(cè)技術(shù)32-34
• 3.2.2. 脈沖多普勒血流檢測(cè)技術(shù)34-36
• 3.2.3. 于混沌調(diào)頻連續(xù)波血流檢測(cè)技術(shù)36-38
• 3.3. 本章小結(jié)38-39
• 4. 多普勒血流信號(hào)建模與系統(tǒng)仿真驗(yàn)證39-49
• 4.1. 超聲多普勒血流信號(hào)的計(jì)算機(jī)仿真39-42
• 4.1.1. 超聲多普勒血流信號(hào)的合成模型39-40
• 4.1.2. 計(jì)算機(jī)的仿真結(jié)果40-42
• 4.2. 基于調(diào)頻連續(xù)波測(cè)量方法仿真驗(yàn)證42-48
• 4.2.1. 基于正弦調(diào)頻連續(xù)波測(cè)試方法的仿真及分析42-44
• 4.2.2. 基于混沌調(diào)頻連續(xù)波測(cè)試方法的仿真及分析44-46
• 4.2.3. 基于噪聲調(diào)頻連續(xù)波測(cè)試方法的仿真及分析46-48
• 4.3. 本章小結(jié)48-49
• 5. 基于調(diào)頻連續(xù)多普勒系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)49-64
• 5.1. 超聲多普勒系統(tǒng)前端信號(hào)處理的設(shè)計(jì)考慮49-50
• 5.2. 原系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)50-51
• 5.3. 改進(jìn)多普勒血流測(cè)量系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)51-63
• 5.3.1. 超聲換能器53-54
• 5.3.2. 超聲發(fā)射模塊電路54-55
• 5.3.3. 超聲接收模塊電路55-58
• 5.3.4. 正交解調(diào)模塊58-62
• 5.3.5. 信號(hào)輸出模塊電路設(shè)計(jì)62-63
• 5.4. 本章小結(jié)63-64
• 6. 多普勒血流信號(hào)處理方法研究64-73
• 6.1. 超聲多普勒血流信號(hào)波形64-65
• 6.2. 超聲多普勒血流信號(hào)小波閾值降噪處理65-67
• 6.3. 短時(shí)傅里葉變換頻譜分析法67-68
• 6.4. 多普勒血流信號(hào)頻譜包絡(luò)提取68-70
• 6.5. 心動(dòng)周期軸流血泵電機(jī)輸出功率曲線70-71
• 6.6. 本章小結(jié)71-73
• 7. 結(jié)論73-77
• 7.1. 主要工作總結(jié)73-74
• 7.2. 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)74-75
• 7.3. 進(jìn)一步研究?jī)?nèi)容75-77
• 參考文獻(xiàn)77-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果84-85
• 致謝85

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：514952