UMB 课件4-信号与信号通道.pdfVIP

生物医学超声 生物医学超声 Ultrasound in Medicine and Biology Ultrasound in Medicine and Biology 主讲教师：王青 主讲教师：王青 生物医学工程学院医学信息研究所 生物医学工程学院医学信息研究所 2012.10.25 2012.10.25 办公地点：生命科学楼5-3-7室 Email：qingwang8740@ 复习 压电材料特性及压电振子 换能器的种类、结构 换能器的声场特性及波束处理技术 超声设备的基本组成 道 通 号 信 超声信号与信号通道 概述医用超声诊断设备的信号与信号通道 超声信号 超声信号通道：发射与接收通道 实验1：超声回波信号的配准 阅读一篇综述 医用超声诊断设备系统框图 信号发生器→发射电路、功放→换能器→超声信号 由生物组织反射产生的回波→换能器→接收处理单元 →显示 s(t) echoes 信号通道主要包括：发射通道、电声转换、声波发射传播、 声波接收传播、声电转换、接收处理通道、显示单元等7 个部分。 目前，医学超声诊断设备采用脉冲回波法 超声波在人体组织的传播路径上遇到不同 声阻抗的脏器或界面发生反射回波→进行 一维幅度或二维结构的显示。 脉冲回波法测距公式： 根据探测脉冲发出并到达界面以及返回所经历 的往返路程与声速的关系，可知声源到界面的 距离L： L＝ct/ 2 c：声速；t ：从发射点发出超声到界面，并返回到发 射点的接收回波的一段时间，称为渡越时间 （time of flight ）。 三个物理假设 超声诊断设备的基本原理是以三个物理假设为 前提： 1. 声束在介质中以直线传播； 2. 在各种介质中声速均匀一致，例如c ＝1540m/s 3. 在增益补偿基础上，介质的吸收系数均匀一致 超声信号受发射通道、接收通道的技术指标影 响，尤其是换能器的特性 超声发射信号 信号特性的表达方法 1. 时间波形：表达信号随时间的变化s(t) 2. 频谱S( ω)：s(t)的傅立叶变换 S (ϖ) ∫s(t)e−j 2πft dt 2 3. 功率谱P( ω)：频谱S( ω)幅度的平方 P (ϖ) S (ϖ) 4. 相关函数： 互相关函数cross-correlation function ：衡量在 不同时刻上两个信号之间的相关性或相似性量。 1 T Rxy (τ) ∫ x (t)y (t −τ)dt T 0