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M序列编码激励磁声信号处理方法研究
目的:对M序列编码激励提高磁声信号信噪比的处理方法进行研究,进一步解决目前磁声成像单脉冲激励方法信噪比低、磁声成像质量受到限制以及叠加平均改善磁声信号信噪比方法限制成像速率的问题.方法:通过仿真计算和磁声信号的实验测量,对不同码长下M序列编码的磁声信号的信噪比、峰值旁瓣水平、采集处理时间进行研究,并采用单层石墨纸模型进行信号检测实验.结果:对于单层石墨纸实验模型,在未进行波形叠加平均条件下,相比于单脉冲激励方式,7、31和127 bit M序列编码处理方法可提高磁声信号信噪比19.4、29.6和40.4 dB;3种码长的M序列编码激励磁声信号平均距离旁瓣水平分别为14.1、10.0和7.6 dB,峰值距离旁瓣水平分别为26.3、24.3和21.3 dB;将信噪比提升40 dB,采用127 bit M序列编码激励,相比于单脉冲激励结合波形平均处理方法,其采集处理时间由53.1 s缩短为0.520 s.结论:M序列编码激励的磁声成像信号处理方法对于提高磁声信号信噪比、改善成像质量、提高整体成像速率具有重要意义.
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基于FPGA的编码超声发射系统的设计
介绍一种以现场可编码门阵列(FPGA)为基础的低电压编码超声发射系统.该系统采用XC3S400FPGA产生编码超声发射所对应的数字编码,该数字编码经过模数转换产生编码发射波形,再将发射波形经过放大后作用于超声换能器,通过回波信号放大电路提取回波信号,对回波信号压缩处理分析结果表明:该编码超声发射系统能满足超声成像指标要求,降低超声单脉冲发射峰值声功率,提高信噪比.
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基于分数阶余弦变换的医学超声编码激励技术
目的:选择和设计合适的发射编码,并探求一种用于医学超声成像系统的脉冲压缩方法.方法:本文选用加Tukey窗的Chirp信号作为发射脉冲,提出基于分数阶余弦变换的脉冲压缩方法.结果:仿真结果表明:在信噪比不高的情况下,采用分数阶余弦变换对加Turkey窗Chirp信号的脉冲压缩效果好于传统的匹配滤波结果.结论:基于分数阶余弦变换的脉冲压缩技术,在缺少先验知识的情况下,也可获得很好的结果.
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不同周期载频调制二进制编码激励脉冲压缩仿真研究
本文为将编码技术引入地震探测中,在分析编码激励基本原理的基础上,开展了编码激励的数值模拟研究,掌握编码激励的规律和特点.通过激励编码信号的调制发射,对接收信号进行脉冲压缩的仿真研究.其次通过单位码元载有1至5个载频周期个数的13位Barker码调制信号激励换能器(通过发射载有1至5个载频周期的13位Barker码调制信号来激励换能器),对接收信号进行脉冲压缩仿真研究和频谱分析,分析了换能器性能对编码激励信号及其脉冲压缩结果的影响.
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LFM信号检测混凝土缺陷研究
针对超声混凝土缺陷检测信噪比低、穿透深度浅的问题,提出利用线性调频(LFM)信号检测混凝土缺陷.通过在发射端发射时宽和带宽的积大于1的LFM信号,在接收端将回波脉冲压缩,得到主瓣较窄,信噪比较高的压缩信号.理论分析了换能器带宽对压缩效果的影响.数值计算结果表明,在一定幅度的噪声存在条件下,回波信号经过脉冲压缩后仍能够得到好的压缩效果.实际检测结果表明,压缩后的LFM信号较压缩前检测信号明显提高了信噪比.
