基于多速率信號處理技術(shù)的超聲B模式回波信號處理研究.pdf

1、隨著電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的飛速發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像技術(shù)得到了空前的發(fā)展。作為醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的一個(gè)分支，超聲成像與其它醫(yī)學(xué)成像方法相比，具有對人體無損害、便宜、便捷、能夠?qū)崟r(shí)顯示器官或組織運(yùn)動情況等特點(diǎn)，在臨床上獲得了非常廣泛的應(yīng)用。 由于臨床醫(yī)生對于超聲成像儀器的功能和性能的要求不斷提高，使得超聲成像儀器需要增加越來越多的功能。新的成像功能往往需要大量的數(shù)值，而由于超聲成像有實(shí)時(shí)性的要求，這也就意味著不能耗費(fèi)太多的時(shí)

2、間來進(jìn)行大量的計(jì)算，從而才能保證超聲系統(tǒng)的幀率不會太低，影響其實(shí)時(shí)性。B模式成像作為超聲成像儀器的基本成像模式，是很多成像模式的基礎(chǔ)，如果能夠縮短B模式的成像時(shí)間，那么可以為后續(xù)大計(jì)算量的功能模塊提供更多的時(shí)間余量。B模式超聲成像的回波信號處理部分，涉及大量的卷積運(yùn)算，如果能夠?qū)⒕矸e的運(yùn)算量有效地減少，對于B模式超聲成像的速度是會有很大的提高的。 近年來，信號處理領(lǐng)域的多速率信號處理技術(shù)發(fā)展非常迅速。多速率信號處理技術(shù)可以有效的

3、減少系統(tǒng)的工作量。理論證明多速率信號處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)的多級窄帶濾波器結(jié)構(gòu)可以有效地減少卷積所做的乘法運(yùn)算量。我們知道為了獲得一個(gè)過渡帶很窄的濾波器，就需要一個(gè)相應(yīng)比較長的濾波器來濾波。而多級濾波器的性能可以和使用單級長濾波器的濾波的性能相當(dāng)，可以替代單級濾波器來做快速計(jì)算。 基于以上知識，本文將多速率信號處理技術(shù)用于B模式超聲成像的回波信號處理部分，用兩級多速率抽取濾波器結(jié)構(gòu)來替代傳統(tǒng)的單級抽取濾波器，用來對B模式超聲回波信號進(jìn)行直

4、流抑制和抽取濾波。同時(shí)，注意到如果僅僅使用兩級濾波器結(jié)構(gòu)而不使用積分梳妝濾波器，會使得經(jīng)過直流抑制后的回波信號，包含有較大的鏡像頻率分量。而引入積分梳妝濾波器后，對鏡像頻率進(jìn)行了有效地抑制，使得了直流抑制的高通濾波后的信號頻譜滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。 本文通過對單級濾波器的頻率響應(yīng)和兩級多速率濾波器的頻率響應(yīng)進(jìn)行對比，證明兩級多速率濾波器是可以替代單級濾波器的。并且設(shè)計(jì)了一個(gè)B模式超聲成像裝置用于對本文提出的回波信號處理方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對比