分数阶Fourer变换在超声信号处理中的应用.pdf

摘要 摘要 chirp信号是应用的m常广泛的‘种超卢信弓，其频率成分随时问线性变化。 可以便厢Fourier变换米处理ch卸信号，但是FoⅢier变换采『}J全局性的变换．只能 描述信号在刚‘域或者频域的特性，不能同时描述信号的时频特性。分数阶Fo埘er 变换(FRFT)则能够同时捕叙信号的时频特征，怂…种新的时频分析手段，可 以看成是信号在时频、卜衙内坐标轴绕原点逆时针旋转任意角度后构成的Fourier 域上的表示方法。对chirp信弓进行FRFT具有重要意义，可以进一步提高信号的 能量聚集性，增加成像深度。 本文着眼十对ch却信号进行FluT，研究其祚：，k物医学超声信号处理、声纳 运动目标检测、参数估计和运动H标成像等方ffIj的应用。本文主要成果包括以下 几个方而：首先深入分析了FRFT的原理、性质和数值实现，以及与其他时频分 析的关系。其次，研究了ch卸信号的检测与估计，chirp信号的分数阶Fourier域滤 波等算法。再次，实现了ch岫信号的检测与参数估计系统模型，将分级计算迭代 算法应用于ch卸信号检测。最后，建立了c却信号在分数阶Fo疵r域上的滤波模 型，在分数阶域对超卢信号进行【』蔓配滤波，并讨论了合成孔径声纳运动目标检测 与参数估计方法和运动目标成像技术。仿真结果表明，对ch卸信号进行FRFT并 结合匹配滤波器处理，不但有普通编码超声成像算法的抗干扰能力强的优点，而 且还可以进…步增强系统的抗干扰能力，提高信噪比，有效滤除噪声，改善成像 质量，可以广泛用于超声成像等其他用途。 关键词：分数阶Fo埘er变换ch岫信号R、『频分析匹配滤波 波形估计 合成孔径卢纳 Abstract ABSTRACT oVer changes oRen inultrasonic iS Fourier咖formin t抽1e，iS applied s逸nal．Itprocessedby Fouriertransf0衄isakilldofoveraU can traditionallv．But transforI玛whichonly cannot the describeiIltime dolllainand depicttime-髓quency s远nal 0r舶quency can deScr而e i11t曲豫or charactersoftbe Fourier仃卸s南rm si伊lal．W11ile only sigml Fourier can iIl donlaill，Fractioml anaIysiss远nal 舶quency traIlsfonIl(FRFD do嗽i11．Itisanew amlySistheo吼represemJing t油e-丘equency tinle一如quency in wherea)【es coumer-clockw曲． s远舛al t曲e-仔equencyplane rotate狙2Lrbi吣，angle FRF，r in