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微波激励热声信号采集系统
为了能够成功采集和提取微波脉冲照射生物组织所产生的微弱热声信号,实现对组织的微波热声成像,开发出了一种热声信号数据采集系统.制作了增益105dB、带宽3MHz的可调增益信号预处理器,结合软件设计解决了四通道大数据量保存问题;通过对LabVIEW和C语言进行混合编程实现数字式平均计算,对强噪声背景中的信号进行消噪处理,解决了平均计算过程中的数据漂移问题,这种方法还能够去除奇异信号从而获得更为准确的结果;后通过实验对微波激励的信号进行采集和分析.实验结果证明本采集系统完全可以满足微波热声成像中热声信号采集的要求.达到预期效果.
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基于LabVIEW的微波热声信号采集及消噪处理
目的:研究微波热声成像中多通道的大数据量热声信号的采集保存和消除背景噪声的方法.方法:基于LabVIEW软件编程实现数据的采集与保存,并通过LabVIEW和C语言混合编程实现数字滤波,对热声信号中的强背景噪声进行消噪处理仿真实验.结果:数字平均滤波能够有效消除微波热声信号中的噪声,提高信噪比.结论:该方法可以有效地用于绝大部分具有周期特性的微弱信号提取和消噪处理.
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热声效应对磁声信号的频率影响分析
目的:探究在磁声成像(magnetoacoustic tomography,MAT)中待测样本中的热声效应对磁声信号频率的影响.方法:选取铜、石墨、琼脂仿体及猪肉组织作为待测样本,其中铜及石墨属于高电导率材料,而琼脂及猪肉组织为低电导率的类生物组织及生物组织.通过设计实验,获得上述材料在不同条件下的磁声信号与热声信号,并对其进行时频对比分析.结果:分析获得不同材料磁声信号与热声信号的特点,高电导率材料的声信号频率相对激励频率向低频偏移程度很小,而类生物及生物组织声信号频率向低频偏移程度显著.且材料的热声信号并不与激励信号同频,相对激励频率显著降低.结论:热声效应是引起类生物组织及生物组织磁声信号频率显著下降的原因,热声信号成分引起了MAT声信号的频率偏移现象.该研究为进一步提高MAT重建质量、优化MAT理论及实验方法提供了新思路.
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一种新型医用成像技术--微波激励热声CT
介绍了一种基于崭新学术思想的医用成像技术--微波激励热声CT,这一技术架起了超声CT和微波CT功能和技术上优热互补的桥梁.在介绍它的成像原理的基础上,进而介绍了刚刚起步进行研究的两个实验装置和相应的成像实验,以及热声信号的获取和计算.
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微波激励热声信号分析及预处理器研制
通过对微波激励热声信号的分析,初步估算出热声信号的幅值和频率范围,确定信号预处理器的设计参数.制作了在通带范围为50 KHz～3 MHz、增益可调范围为55～105 dB、零输入增益为105 dB时输出噪声为1.32 V的信号预处理器.讨论了信号消噪提取的方法,结合数字式平均处理后系统可以实现幅值为5 μV甚至更小的热声信号的放大提取.结果表明,该预处理器在带宽、增益和噪声三个方面的设计都满足了对热声信号采集的要求.
