微波熱聲成像技術(shù)中熱聲信號(hào)采集系統(tǒng)研究.pdf

1、生物組織微波熱聲成像技術(shù)是國(guó)內(nèi)外近幾年研究的一個(gè)熱點(diǎn)。主要原理是利用持續(xù)時(shí)間很短的微波脈沖對(duì)生物組織進(jìn)行照射，在微波脈沖的照射下，生物組織吸收微波能量溫度升高，溫升造成的受熱膨脹引起機(jī)械振動(dòng)，產(chǎn)生超聲波(稱為熱聲信號(hào))，這些熱聲信號(hào)攜帶著生物組織的微波吸收特性。微波熱聲成像就是利用檢測(cè)到的熱聲信號(hào)對(duì)生物組織進(jìn)行成像。
　　目前，國(guó)內(nèi)在微波熱聲成像方面的研究還處于起步階段，沒有太多可借鑒的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建立和熱聲信號(hào)的成功獲取

2、是微波熱聲成像技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的重要前提，正是為了成功采集和提取微波激勵(lì)的熱聲信號(hào)，本文在本課題組組建的微波熱聲成像實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，針對(duì)熱聲信號(hào)的特點(diǎn)研制了與熱聲信號(hào)相匹配的采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)體積小、成本低、操作簡(jiǎn)單，能夠完成信號(hào)的采集、控制、分析、消噪處理和顯示輸出，實(shí)用性好。
　　本研究主要完成以下工作：
　　1.信號(hào)預(yù)處理器的研制。對(duì)微波激勵(lì)熱聲信號(hào)的頻率、幅值進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果設(shè)計(jì)熱聲信號(hào)預(yù)處理器。主要利用單片機(jī)AT

3、89C4051和智能顯示芯片HD7279A組成預(yù)處理器的增益顯示控制模塊，利用AD604為主放大芯片組成信號(hào)濾波放大模塊，來制作信號(hào)預(yù)處理器。該預(yù)處理器能夠在頻帶寬度、增益和噪聲抑制三個(gè)方面滿足熱聲信號(hào)采集的要求。
　　2.設(shè)計(jì)、編寫數(shù)據(jù)采集程序和信號(hào)消噪處理程序?；贚abVIEW平臺(tái)編寫數(shù)據(jù)采集程序，控制熱聲信號(hào)的采集長(zhǎng)度、采樣率和保存方式；結(jié)合LabVIEW和C語(yǔ)言編寫數(shù)字式平均消噪程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)熱聲信號(hào)的提取。
　　3.