超声中的信号处理2课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《超声中的信号处理2课件.ppt》由用户(ziliao2023)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 超声 中的 信号 处理 课件
- 资源描述:
-
1、内容提要:B信号处理 C信号处理 1.B扫描 2.M7的关键点 3.M7的核心处理步骤B信号处理 用到了很多种改善图像性能的方式:孔径合成;线复合;谐波成像;多焦点;空间复合等等通常是上述几种方式中的23种组合使用,采用的方式确定了扫描过程。反过来,由扫描过程也可以反推出用到了那些改善图像性能的方式。不同的扫描方法,决定了不同的信号处理方式,在M5,DC3中非常明显体现出来。B信号处理-扫描右图为当前扫描的一个例子,横坐标表示扫描序号。上图表示线号,下图表示属性。可以看出扫描方式为8波束4焦点。B信号处理-扫描先扫同一个线的4个不同焦点的数据,然后线号间隔两线,再次扫描4个不同焦点的数据。B信
2、号处理-扫描-孔径合成.B信号处理-扫描-线复合多波束接收假设为8波束,让扫描线间隔数小于8,然后将接收线中相同线号的线叠加。用于改善信噪比。下图为采用间隔四线扫描,累加两次的复合情况。下图为无复合,错开8线扫描的情况。B信号处理-扫描-线复合下图为采用间隔两线扫描,累加四次的复合情况。B信号处理-扫描-线复合右图为采用间隔一线扫描,累加八次的复合情况。复合是在帧率和性能之间的一个折衷平衡,当复合累加次数分别为1,2,4,8时,实际上分别等价于8,4,2,1波束系统。常用的是错开两线扫描的方式。B信号处理-扫描-多焦点为改善整场的清晰度。保持线号不变,改变每次发射聚焦区域,从回波中取出相应的聚
3、焦区域的数据。很明显多焦点能兼顾整场的清晰度,但是代价是牺牲帧率。B信号处理-扫描-多焦点M5中,为了节省BLOCK RAM,将线复合和多焦点拼接合在一起完成。反复对BOLCK RAM进行读写操作;不断对输入数据和RAM中读出的数据进行复合或者是拼接区的HANNING窗的加权运算。实现方案非常复杂!B信号处理-扫描-谐波成像超声图像的分辨率和超声波长成反比,即和频率成正比,但是频率越高,衰减越快。对系统动态范围的要求越高。谐波成像,兼顾基波的穿透力,和谐波的分辨率。谐波成像分为:自然谐波成像,正方向谐波成像。其中正反向谐波成像好理解一些。分别发射正向以及反向脉冲,回波数据相加,消除基波,得到谐
4、波;回波数据相减,消除谐波的干扰。B信号处理-扫描-空间复合沿着不同的偏转角度对人体组织进行扫描,然后将不同角度的图像融合成一帧。B信号处理-扫描-空间复合空间复合并不会改变图像的帧率。抑制图像上的突发的黑点噪声,但是图像清晰度有所降低。复合前的图像 复合后的图像 1.B扫描 2.M7的关键点 3.M7的核心处理步骤B信号处理B信号处理-M7的关键点系统每次更改方案,每次更改扫描模式,后面的实现方式就会随着更改,调试,在M5中的表现非常明显;M7的突破点便是从哲学角度上概括超声扫描接收处理特点。使得前端扫描,数据存储读写和随后的处理分开,后面的实现处理只依赖参数,不依赖前端的扫描方式。哲学:从
5、现实世界纷繁复杂的社会现象中,提炼出形而上的规律。“凡是现实的就是合理的,凡是合理的就是现实的”“人们首先必须吃、喝、住、穿,然后才能从事政治、科学、艺术、宗教等社会活动。”“我思故我在”“反者道之动,弱者道之用。天下万物生于有,有生于无。”B信号处理-M7的关键点M7整体设计理念高于DC6,M5。M7的精髓 :数据帧缓存,将正交解调后顺序上不规则的数据存储于FPGA片外 DDRII中,读的时候按所需的规则顺序来读取。M7的神奇点一:矩阵乘,对B来说实现相干累加,对C来说实现壁滤波,对TDI模式来说直通。M7的神奇点二:累加器,对B来说实现非相干累加,对C来说实现自相关后速度矢量的相干叠加。B
6、信号处理-M7的关键点鉴于相干叠加,非相干叠加贯穿于超声信号处理的整个过程,有必要加深对相干叠加,非相干叠加的认识。对数据先IQ加权叠加,后求模的方式称为相干叠加;对数据先IQ求模,后模值加权叠加的方式成为非相干叠加;超声B信号处理中,有孔径合成,多焦点拼接,线复合,正反向谐波数据获取,频率复合,空间复合等等。相干叠加方式:孔径复合,线复合,正反向谐波数据获取,非相干叠加方式:线复合,多焦点拼接,频率复合,空间复合。B信号处理-M7的关键点相干叠加,非相干叠加的概念来自于通信系统,在信道的相干时间之内,相干叠加即IQ叠加可以最大限度提高信噪比。B信号处理-M7的关键点超出了相干时间后,信号相位
7、差异较大,相干叠加无助于提高信噪比,反而会降低信噪比。此时采用非相干即模值叠加的方式,因为信号相位差异较大,但其包络变化不大。B信号处理-M7的关键点什么是相干时间?从统计的角度看,维持信道单位冲击响应基本不变的一段时间。反比于多普勒频移,即和组织运动的速度成反比。下面是两种极端情况:假设组织绝对静止,其速度为0,那么其相干时间为无穷大,即可以做无限多次的相干(IQ)叠加,使得其信噪比为无穷大。假设组织运动速度为无穷大,其相干时间为零,即不能做相干叠加。1.B扫描 2.M7的关键点 3.M7的核心处理步骤B信号处理B信号处理-M7:数据帧缓存DC6,M5数据重排模块,仅在C处理时用到,借助片外
8、SSRAM实现数据的重新整理。M7将数据重排的概念扩展到B,统称为数据帧缓存。数据帧缓存的实质是根据扫描模式,按照符合要求的数据格式,对FPGA片外缓存的读写。可以认为片外缓存是一个三维的矩阵,装载数据方式如下:B信号处理-M7:数据帧缓存第一个焦点内孔径的头8条线;第一个焦点外孔径的头8条线;第二个焦点内孔径的头8条线;第二个焦点外孔径的头8条线;错开两线扫描;-讲到数据帧缓存,不可避免引入基本概念:子帧,子集,线集,线。以一个8波束,错开两线复合,有孔径合成,两焦点为例,看看数据在三维矩阵中如何装载读写:B信号处理-M7:数据帧缓存接收线号先后顺序如下图:B信号处理-M7:数据帧缓存B信号
9、处理-M7:数据帧缓存B信号处理-M7:数据帧缓存上例中,同一线号的数据共16次得到,即子帧个数为16;数据分两批读出,每一批数据称为一个线集,16个子帧的数据共2个线集;每一批数据包含8个子帧,即线集里面子帧的个数为8;将每一批8个子帧的数据送出去相干(IQ)叠加,即矩阵乘里面的系数为:1 1 1 1 1 1 1 分属不同线集的数据求模后,非相干叠加,合并为一帧数据送到后端显示。在这个例子中,非相干叠加的次数即为线集的个数,相干叠加的次数即为矩阵里面系数的个数。B信号处理-M7:数据帧缓存 例1:4波束,无复合,只有孔径合成,其接收线号如下:B信号处理-M7:数据帧缓存 例1:4波束,无复合
10、,只有孔径合成,往帧缓存中写:B信号处理-M7:数据帧缓存 例1:4波束,无复合,只有孔径合成,从帧缓存中读数据:B信号处理-M7:数据帧缓存 例1:4波束,无复合,只有孔径合成子帧个数为2;子集个数为1;线集个数为1;矩阵乘里面的系数为:1 1B信号处理-M7:数据帧缓存 例2:4波束,有复合,无孔径合成,其接收线号如下:B信号处理-M7:数据帧缓存 例2:4波束,有复合,无孔径合成,写帧缓存如下:B信号处理-M7:数据帧缓存 例2:4波束,有复合,无孔径合成,读帧缓存如下:B信号处理-M7:数据帧缓存 例2:4波束,有复合,无孔径合成子帧个数为2;子集个数为1;线集个数为1;矩阵乘里面的系
11、数为:1 1B信号处理-M7:数据帧缓存 例3:8波束,有复合,无孔径合成,3角度的空间复合,其发射线号如下:B信号处理-M7:数据帧缓存 例3:8波束,有复合,无孔径合成,3角度的空间复合,子帧个数共为12;子集个数为3;每个子集的线集个数为1;矩阵乘里面的系数为:1 1 1 1B信号处理-M7:数据帧缓存从正交解调的输出,到数据输出给矩阵乘,帧缓存处理数据过程分为三步:第一次变换:正交解调后的数据写入DDRII之前,解交织一次;第二次变换:第一次变换的结果写入DDRII,然后从DDRII中读出;第三次变换:从DDRII中读出的结果再交织一次,变为适合矩阵乘的数据格式。B信号处理-M7:数据
展开阅读全文