单极系统的戈莱码编码激励方法和解码方法技术方案

本发明专利技术提供一种单极系统的戈莱码编码激励方法，产生各个双相戈莱码编码的正脉冲序列，以及一个完整正脉冲序列P

The method of coding excitation and decoding for the monopole system

【技术实现步骤摘要】
单极系统的戈莱码编码激励方法和解码方法
本专利技术涉及超声成像
，尤其是一种单极系统的戈莱码编码激励方法和解码方法。
技术介绍
脉冲压缩技术已经长时间用于雷达系统。它也在超声成像中广泛应用。一般而言，超声系统通过利用一个短的脉冲获得高的轴向分辨率(axialresolution)。然而，短的脉冲会降低发射脉冲的平均功率，直接影响了回波信号的信噪比(SNR)。众所周知，信噪比(SNR)将决定超声图像的穿透效果。所以需要既能够增加脉冲持续时间(即增加平均的发射脉冲功率),也能同时保持足够的轴向分辨力。脉冲压缩能够使超声系统获得一个相对长脉冲的平均发射功率，而同时获得与短脉冲相应的轴向分辨力。脉冲压缩技术特别适用于小型化的便携超声系统，比如掌上或笔记本式超声扫描器；然而其使用的电池电压比普通超声系统低。一个长的持续脉冲会补偿由于电池的电压低造成的信噪比降低。在采用单一单元固定焦点换能器检查无生命物体的无损检测(NDE)领域，戈莱码(Golaycodes)应用于超声是众所周知的；戈莱码在医学超声成象领域中也渐为人知；不过，因为动态聚焦、组织运动(在NDE中并不存在的效应)和非线性传播效应被认定会引起不可接受的代码恶化，并导致相应的轴向分辨率降低，所以戈莱码在超声成像系统中没有得到广泛的使用。美国专利US6155980A描述了戈莱码在双极和单极具体实施细节。超声系统多年来连续地被微型化，无线手掌大小的掌上超声设备正由于它的便利性的获得更多注意。人们推测无线掌上超声设备会被当做听诊器广泛使用。为了实现微型化，一个单极电源系统有助于降低发射功率部分的复杂度和物理尺寸、以及相关电路一半以上。由于戈莱码是一个双相编码(bi-phasecode)，比如+1和-1，在单极系统(uni-polarsystem)中只有1可用，在现有技术US6155980A中，为了在单极系统中实现双相编码而提出一种方法。基本上，一个双相编码通过两个单相编码(uni-phasecodes)实现，如编码A由+1组成，编码B由-1组成，两者符号(sign)不同；然后接收A减去接收B被用来实现双相编码；由于戈莱码需要一对正交双相编码，总共四个单相编码需要被发射，这将降低一半帧率。对于基波图像，需要设置一对戈莱码，就需要四个单相编码；为了通过戈莱码获得谐波图像，美国专利US6491631B2、US6050947A1中提到需要四组90°或-90°相移的编码，那么就需要八个单相编码。因此，对于基波图像的一对戈莱码，需要在单极系统下进行四次发射；对于谐波图像的两对戈莱码，需要在单极系统下进行八次发射。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种单极系统的戈莱码编码激励方法和解码方法，将显著地减少帧频损失。本专利技术采用的技术方案是：一种单极系统的戈莱码编码激励方法，其主要改进之处在于，产生各个双相戈莱码编码的正脉冲序列Pbi，以及一个完整正脉冲序列Pbx，完整正脉冲序列Pbx的单个正脉冲脉宽与各个双相戈莱码编码序列的编码脉宽相等；并相应各发射一次脉冲序列；i为大于0的自然数；进一步地，所产生的完整正脉冲序列Pbx的脉冲幅度与双相戈莱码编码的正脉冲序列Pbi的脉冲幅度相等。或者，所产生的完整正脉冲序列Pbx的脉冲幅度与双相戈莱码编码的正脉冲序列Pbi的脉冲幅度不相等。进一步地，对于基波图像的一对戈莱码，i＝1,2；对于谐波图像的两对戈莱码，i＝1,2,3,4。当一种单极系统的戈莱码编码激励方法中，所产生的完整正脉冲序列Pbx的脉冲幅度与双相戈莱码编码的正脉冲序列Pbi的脉冲幅度相等时，相应的单极系统的戈莱码编码解码方法，包括：通过得到各个双相戈莱码编码序列；其中Pbi′是接收到的各个双相戈莱码编码的正脉冲序列；Pbx′是接收到的完整正脉冲序列。当一种单极系统的戈莱码编码激励方法中，所产生的完整正脉冲序列Pbx的脉冲幅度与双相戈莱码编码的正脉冲序列Pbi的脉冲幅度不相等时，相应的单极系统的戈莱码编码解码方法，包括：对接收到的完整正脉冲序列先进行幅值变换，使得接收到的完整正脉冲序列的脉冲幅度与接收到的双相戈莱码编码的正脉冲序列的脉冲幅度相一致，通过公式进行解码，Pbi′是接收到的各个双相戈莱码编码的正脉冲序列，Pbx″是接收到的并经过幅值变换后的完整正脉冲序列。或，对接收到的双相戈莱码编码的正脉冲序列先进行幅值变换，使得接收到的完整正脉冲序列的脉冲幅度与接收到的双相戈莱码编码的正脉冲序列的脉冲幅度相一致，通过公式进行解码，Pbi″是接收到的并经过幅值变换后的双相戈莱码编码的正脉冲序列；Pbx′是接收到的完整正脉冲序列。或，对接收到的完整正脉冲序列和双相戈莱码编码的正脉冲序列先进行幅值变换，使得接收到的完整正脉冲序列的脉冲幅度与接收到的双相戈莱码编码的正脉冲序列的脉冲幅度相一致，通过公式进行解码，Pbi″是接收到的并经过幅值变换后的双相戈莱码编码的正脉冲序列；Pbx″是接收到的并经过幅值变换后的完整正脉冲序列。本专利技术的优点在于：对于基波图像的一对戈莱码，只需要发射三次超声波声束，而不是现有技术中的四次，对于谐波图像，需要设置四个戈莱码，此时只需要发射五次超声波声束，而不是对比文件中的八次，本专利技术比现有技术节约大量的时间，提高了系统帧频。附图说明图1为双极系统超声波脉冲序列基本单元的示意图。图2为本专利技术实施例中一个戈莱码编码序列P1示意图。图3为本专利技术实施例中另一个戈莱码编码序列P2示意图。图4为现有技术中所产生双相戈莱码编码的正脉冲序列Pa1示意图。图5为现有技术中所产生双相戈莱码编码负脉冲序列的反相序列Pa2示意图。图6为现有技术中所产生双相戈莱码编码的正脉冲序列Pa3示意图。图7为现有技术中所产生双相戈莱码编码负脉冲序列的反相序列Pa4示意图。图8为本专利技术中所产生双相戈莱码编码的正脉冲序列Pb1示意图。图9为本专利技术中所产生双相戈莱码编码的正脉冲序列Pb2示意图。图10为本专利技术中所产生完整正脉冲序列Pbx示意图。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。对于双极超声系统而言，超声波脉冲序列的一个基本单元如图1所示，一个正脉冲和一个负脉冲的组合代表了代码+1；反之，一个负脉冲和一个正脉冲的组合代表了代码-1；一对戈莱码中的一个如图2所示，另一个如图3所示；在图2的例子中，戈莱码编码由代码+1、+1、-1、+1组成，若按照四位典型戈莱码编码规则，可以代表十进制数9；在图3的例子中，戈莱码编码由代码+1、+1、+1、-1组成，若按照四位典型戈莱码编码规则，可以代表十进制数11；在单极系统中，单极超声系统只能发射在正电压情况下脉冲波或者负电压情况下的脉冲波中的其中一个；为了便于阐述本专利技术，本专利技术采用正电压情况下的脉冲波进行解释；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单极系统的戈莱码编码激励方法，其特征在于，/n产生各个双相戈莱码编码的正脉冲序列P

【技术特征摘要】
1.一种单极系统的戈莱码编码激励方法，其特征在于，
产生各个双相戈莱码编码的正脉冲序列Pbi，以及一个完整正脉冲序列Pbx，完整正脉冲序列Pbx的单个正脉冲脉宽与各个双相戈莱码编码序列的编码脉宽相等；并相应各发射一次脉冲序列；i为大于0的自然数。


2.如权利要求1所述的单极系统的戈莱码编码激励方法，其特征在于，
所产生的完整正脉冲序列Pbx的脉冲幅度与双相戈莱码编码的正脉冲序列Pbi的脉冲幅度相等。


3.如权利要求1所述的单极系统的戈莱码编码激励方法，其特征在于，
所产生的完整正脉冲序列Pbx的脉冲幅度与双相戈莱码编码的正脉冲序列Pbi的脉冲幅度不相等。


4.如权利要求1、2或3所述的单极系统的戈莱码编码激励方法，其特征在于，
对于基波图像的一对戈莱码，i＝1,2。


5.如权利要求1、2或3所述的单极系统的戈莱码编码激励方法，其特征在于，
对于谐波图像的两对戈莱码，i＝1,2,3,4。


6.一种单极系统的戈莱码编码解码方法，用于如权利要求2、4或5所述的激励方法所产生脉冲序列的解码，其特征在于，
通过得到各个双相戈莱码编码序列；其中Pbi′是接收到的各个双相戈莱码编码的正脉冲序列；Pbx′是接收到的完整正脉冲序列。


7.一种单极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鋐，莫若理，
申请(专利权)人：无锡祥生医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32