實現脈衝超聲檢測的方法、系統、裝置、發射機和接收機的製作方法

2023-09-19 19:57:35

專利名稱：實現脈衝超聲檢測的方法、系統、裝置、發射機和接收機的製作方法
技術領域：
本發明涉及脈衝類超聲都卜勒檢測的方法、系統、裝置及發射機和接收機領域，更具體的說，改進涉及的是一種實現脈衝超聲檢測的方法、系統、裝置、發射機和接收機。
背景技術：
目前，在超聲檢測領域，絕大部分的應用項目採用的都是短脈衝發射，然後依靠回 波來估計聲傳播路徑中的都卜勒頻移現象，即所謂的脈衝類超聲都卜勒；在傳統的超聲檢 測中，短脈衝發射易受到系統和傳感器帶寬的限制，有著時間一頻率上的矛盾，不能有效 地利用系統的時間與頻率資源，存在著平均功率、信噪比、檢測靈敏度、解析度以及穿透力 等多項超聲檢測指標受限和相互制約的問題；為此，通過編碼擴譜技術對發射的短脈衝進 行編碼調製，充分利用脈衝寬度和系統的頻帶寬度資源，然後對回波進行相關處理的反調 制，獲得超聲傳播的聲場以及深度信息，最後採用頻率估計的手段來測量都卜勒頻移現象， 從而達到有效地提高超聲檢測的各項指標，和提高系統資源的利用率的目的。儘管編碼擴譜技術已成功應用於超聲連續波系統，但是對於超聲脈衝類系統來 說，在實際應用中仍然存在著較大的技術障礙，這是因為用於編碼發射的時間間隔會受到 脈衝寬度和聲場的局限；包括中國以及國外的大多數研究機構在內，大部分的研究工作都 集中在尋找和發現不易受到脈衝寬度和聲場局限的碼序列和碼序列對上；尤其是對於醫療 超聲的應用，即使是數個分貝或是數十個分貝的改進也沒有太大的實用價值，短碼的自相 關和互相關特性根本無法滿足超聲檢測的要求，成為長久以來為什麼沒能將編碼擴譜技術 應用到實際產品和設備中的主要原因之一，也極大地限制了超聲無損檢測、超聲流體檢測、 超聲血流測量和超聲血流成像等多種超聲都卜勒檢測應用項目的發展。因此，現有技術尚有待改進和發展。

發明內容
本發明的目在於，提供一種實現脈衝超聲檢測的方法、系統、裝置、發射機和接收 機，增加檢測系統的動態範圍，可突破脈衝類系統的脈衝寬度和聲場對用於編碼發射的時 間間隔的限制，減少脈衝類超聲檢測編碼調製在實際應用中的瓶頸，推進超聲都卜勒檢測 的多種應用項目發展。本發明的技術方案如下一種實現脈衝超聲檢測的方法，包括以下步驟A、將調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測和參數估計所允許的時間 範圍內；B、用不同的短碼調製所述編碼長度時間段內不同的發射脈衝，相關處理其回波， 獲得超聲傳播的聲場以及深度信息；C、相關疊加處理所述編碼長度時間段內所有的脈衝回波，估計測量都卜勒頻移。所述的方法，其中，所述步驟B中參與調製的短碼序列或短碼序列組在不同時間發射的超聲脈衝內兩兩不同。所述的方法，其中，所述步驟B中調製的操作包括Bi、將整個所述編碼長度的長碼或長碼組切分為多個短碼序列或短碼序列組；B2、將切分後的所述短碼序列或序列組分布在不同時間發射的超聲脈衝內進行調 制 。所述的方法，其中，所述步驟A中超聲檢測和參數估計所允許的時間範圍包括整 個譜估計參數估計窗口所允許的時間範圍。所述的方法，其中，所述譜估計參數估計窗口所允許的時間範圍包括譜估計的步 進時間。所述的方法，其中，所述步驟B中相關處理的操作包括對於相位隨時間變化的脈衝回波及其都卜勒頻移進行相應的相位補償。所述的方法，其中，所述步驟B中相關處理的操作包括在相關疊加處理之前對所述脈衝回波及其都卜勒頻移進行相位補償的同時進行 譜估計。所述的方法，其中，所述步驟B中相關處理的操作包括將相位補償與譜估計簡化合併成一離散的傅立葉變換。所述的方法，其中，所述步驟B中相關處理的操作包括將參與相關處理的短碼列或短碼序列組作移位相關的操作，以獲取各自回波的聲 場以及深度信息。所述的方法，其中，所述移位相關的操作包括在調製發射每一超聲脈衝之後，對其回波進行複數基帶的相關處理。—種實現脈衝超聲檢測的系統，包括一調製模塊、一解調模塊和一相關疊加處理 模塊；其中，所述調製模塊用於將調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測和參數 估計所允許的時間範圍內，用不同的短碼調製所述編碼長度時間段內不同的發射脈衝；所 述解調模塊用於相關處理其回波，獲得超聲傳播的聲場以及深度信息；所述相關疊加處理 模塊用於相關疊加處理所述編碼長度時間段內所有的脈衝回波，估計測量都卜勒頻移。所述的系統，其中，參與調製的碼為偽隨機碼。所述的系統，其中，所述偽隨機碼為二進位偽隨機碼或多值偽隨機碼。一種實現脈衝超聲檢測的裝置，包括一探頭，所述探頭包括一發射單元和一接收 單元；其中，所述發射單元用於將調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測和參數 估計所允許的時間範圍內，通過在不同時間發射的超聲脈衝內兩兩不同的短碼序列或短碼 序列組調製所述編碼長度時間段內不同的發射脈衝；所述接收單元用於相關處理其回波， 獲得超聲傳播的聲場以及深度信息，相關疊加處理所述編碼長度時間段內所有的脈衝回 波，估計測量都卜勒頻移。一種實現脈衝超聲檢測的發射機，包括一發射探頭，其中，所述發射探頭包括一編 碼調製單元，用於在調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測和參數估計所允許的 時間範圍內的情況下，通過在不同時間發射的超聲脈衝內兩兩不同的短碼序列或短碼序列 組調製所述編碼長度時間段內不同的發射脈衝。一種實現脈衝超聲檢測的接收機，包括一接收探頭，其中，所述接收探頭包括一相位補償單元，用於在調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測和參數估計所允許的 時間範圍內的情況下，在相關疊加處理之前對相位隨時間變化的脈衝回波及其都卜勒頻移 進行相應的相位補償。 本發明所提供的一種實現脈衝超聲檢測的方法、系統、裝置、發射機和接收機，由 於引入了各自不相同的短碼以及相關合併其形成為長碼的概念，將脈衝類超聲編碼發射的 編碼長度延伸到實時或非實時的超聲檢測和參數估計所允許的時間範圍，大大增加了編碼 的長度，從而使檢測系統的動態範圍大大增加，不再局限於對單個脈衝編碼的較短時間，突 破了脈衝類系統的脈衝寬度和聲場對用於編碼發射時間間隔的限制，使得碼與碼組的尋找 和選擇不再成為脈衝超聲檢測在實際應用中的技術瓶頸，大大推進了超聲都卜勒檢測的多 種應用項目發展。


圖1為本發明N個短碼的長碼分布在不同的發射脈衝中的示意圖；圖2為本發明實現系統的發射部分的原理方框簡圖；圖3為本發明實現系統的接收部分的原理方框簡圖；圖4為本發明中用單一的短碼調製發射脈衝後的譜估計模糊函數圖；圖5為本發明中用不同的短碼調製不同發射脈衝後的譜估計模糊函數圖。
具體實施例方式以下將結合附圖，對本發明的具體實施方式
和實施例加以詳細說明。本發明的一種實現脈衝超聲檢測的方法、系統、裝置、發射機和接收機，其核心發 明點在於，將調製發射脈衝的編碼長度延伸到實時或非實時的超聲檢測和參數估計所允許 的時間範圍內，不再局限於對單個脈衝的較短時間間隔，使得編碼的長度大大增加，從而使 檢測系統的動態範圍大大增加；至於都卜勒頻移、自相關、互相關、調製、頻率估計、譜估計 等技術為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。本發明的一種實現脈衝超聲檢測的方法，先將調製發射脈衝的編碼長度延伸到超 聲檢測和參數估計所允許的時間範圍內；再用不同的短碼調製所述編碼長度內不同的發射 脈衝，相關處理其回波，獲得超聲傳播的聲場以及深度信息；最後相關疊加處理所述編碼長 度內所有的脈衝回波，估計測量都卜勒頻移。具體的說，本發明方法要考慮的是一個譜估計系統，故應該以譜估計的整體時間 間隔來決定編碼的長度。從整個系統來看，在對超聲回波進行都卜勒頻移的估計過程中，可 以作為估計的時間窗口並不是由單一的發射脈衝來決定的，所以，編碼長度也不應該受到 單一脈衝的重複頻率和單一脈衝的聲場間隔的限制，即編碼長度可以在譜估計參數估計窗 口所允許的時間範圍內來選擇，如此一來，就可以選擇很長的碼序列或碼序列對，獲得好的 自相關以及互相關特性，取得良好的幅度與時間(空間)解析度；而超聲檢測系統就需要更 高的動態範圍來保證其測量的幅度與時間(空間)解析度；不像在數字通訊中所面臨的是 單純的0和1的分辨問題。在本發明方法的較佳實施方式中，所謂的短碼，指的是只有數個、數十個碼元的碼 序列或碼序列組；而相對該短碼而言，長碼則具有數百、數千個甚至更多的碼元；另外，用不同的短碼調製所述編碼長度時間段內不同的發射脈衝，指的是在所述編碼長度時間段 內，用於調製發射每一超聲脈衝所採用的短碼不相同，換句話說，所述編碼長度時間段內用 於調製發射脈衝的短碼具有差異性；例如，在所述編碼長度時間段內若有256個脈衝，則需 要用256個短碼分別調製256個脈衝，而這256個短碼的碼序列或碼序列組是兩兩不相同 的。
要對每一個超聲脈衝進行調製，而參與調製的短碼序列或短碼序列組在不同時間 發射的超聲脈衝內兩兩不同；再將這些短碼序列或短碼序列組聯合起來進行譜估計，即可 得到一個長碼的概念和長碼的效果，如附圖1所示，存在N個超聲脈衝發射，為了使所有的 脈衝編碼都兩兩不同，也採用了 N個兩兩不同的短碼序列或短碼序列組。為達到將調製發射脈衝的編碼長度延伸到超聲檢測和參數估計所允許的時間範 圍內的目標，以及為實現在不同時間發射的超聲脈衝內參與調製的短碼序列或短碼序列組 兩兩不同，具體的實現方法之一，可採用長碼切斷的方式，即將長碼切開分成數個、數十個 乃至數百個短碼序列或短碼序列組，再將其分布在不同時間的發射脈衝內進行調製，仍如 附圖1所示，如果每一個脈衝的調製的編碼長度為m，用作譜估計的脈衝數目為N，那麼該長 碼的長度為mN。例如做血流譜分析時，假定編碼可用長度定義為20毫秒，如果在這個時間段內有 200個超聲脈衝，對每個超聲脈衝進行編碼的短碼長度為16，那麼整體的編碼長度可長達 16X200 = 3200 ；如此的編碼長度完全可以取得好的自相關特性，滿足空間解析度以及抗 碼組間互幹擾能力的要求。作為本發明方法的較佳實施方式，在對回波進行相關處理的過程中，由於回波受 到都卜勒頻移的影響，其相位會隨著時間變化，對不同的都卜勒頻移相位有不同的變化，故 不能簡單地直接對長碼進行相關處理，而是要針對不同時間的脈衝回波以及不同的都卜勒 頻移做不同的相位補償，然後才能進行相關疊加處理。 在聲場的深度方面，可將用來進行相關的碼序列或碼序列組做移位相關來取得深 度信息，不同的移位代表不同的深度，這一過程是一個二維處理的過程，可以在每一個超聲 脈衝作調製發射後對相應的回波進行，例如，可以進行複數基帶的相關處理，但這個算法不 是唯一的，實際上還存在著其他一些算法來實現這個過程，又如，滑動窗濾波的相關處理； 需要說明的是，作為分段後的長碼，在合併時必須進行相位校正以滿足其相關疊加各部分 之間的相關性；在此僅以複數基帶的算法為例，詳細說明實現這一過程的可能性。以相關處理的複數基帶公式為例
image see original document page 7
其中，d代表深度，yn(d)表示不同深度的回波信息；下標η代表脈衝編號，η = O,
1,2,3,......N-I，N表示譜估計窗內的脈衝個數；χη⑴表示第η個脈衝發射後取得的回波
基帶序列；cn(i)表示第η個脈衝的編碼序列(即短碼)；m表示單個脈衝的編碼長度，公式 1中的*表示共軛。N個脈衝經過各自短碼對回波解調，得到不同深度的回波信息，為了體現出長碼的 優勢，可將其疊加起來以便抑制自相關的次峰(即旁瓣)以及互幹擾的幹擾。但受都卜勒 頻移的影響，不同時間的脈衝回波對不同的都卜勒頻移具有不同的相移，故可在回波疊加前對不同時間的脈衝回波以及對不同的都卜勒頻移做出相應的相位補償formula see original document page 8
其中，T表示每個脈衝之間的時間間隔；Δ t(d)表示深度取樣之間的時間差為 相位因子；公式2中，對同一深度而言，Σ之外的因子^2nfAtid)只是一個常數相位因子，為簡 化起見，可將其忽略不計；另外，令formula see original document page 8(公式 3)則有formula see original document page 8
不難看出，公式4是一個典型的離散傅立葉變換過程，這一離散傅立葉變換可同 時起到兩個作用其一是對長碼在各個脈衝時間段和各個都卜勒頻移的影響下的相位進行 了補償，使其能夠相關疊加以獲得長碼的優點，其二是在補償的同時還進行了譜估計，說明 可以將相位補償和譜估計合併成為一個離散的傅立葉變換過程，一舉兩得，算法簡單快捷。本發明的一種實現脈衝超聲檢測的系統，包括一調製模塊、一解調模塊和一相關 疊加處理模塊；其中，所述調製模塊用於將調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢 測和參數估計所允許的時間範圍內，用不同的短碼調製所述編碼長度時間段內不同的發射 脈衝；所述解調模塊用於相關處理其回波，獲得超聲傳播的聲場以及深度信息；所述相關 疊加處理模塊用於相關疊加處理所述編碼長度時間段內所有的脈衝回波，估計測量都卜勒 頻移；本發明的檢測系統可以用於實時的檢測，也可以用於非實時的檢測。例如，一個IOKHz脈衝重複頻率的都卜勒測量系統，每個單脈衝之間的時間間隔 為0. 1毫秒，另外考慮到探頭與目標之間即聲場距離的限制，編碼序列充其量不過數十個 碼元；這樣短的碼序列要取得好的相關特性是很難的，換句話說，很難保證空間解析度；對 於多重編碼來說，序列間的抗互幹擾能力做多也只能做到十來個分貝，再加上聲場非線性 傳播的影響，這個指標還要大打折扣，顯然，這對於估計聲場的都卜勒空間分布非常不利， 因為編碼增益很容易就被碼序列自身產生的幹擾所吞食，得不償失。但是，從實時的都卜勒譜估計系統來考慮，假定將實時的概念定義為以觀察者視 神經的閃爍為界，那麼每一次的譜估計時間可長達20毫秒；而實際上遠不止這麼短，例如 做血流譜分析的超聲血流儀，譜估計的時間長度為20至200毫秒，即每獲得一次譜分布的 步進時間可以達到數十個毫秒；也就是說，譜估計是數十個毫秒一次，而不是每個單脈衝一 次，可見，在編碼超聲都卜勒的應用中，至少可以將譜估計的步進時間作為選擇編碼長度的 依據，可將編碼的長度大大提高到數千乃至數萬，從而自相關以及互相關的特性可以做的 非常好，可滿足超聲檢測系統的大動態範圍要求，以保證其測量的幅度與時間(空間)分辨 率。較好的是，參與調製的碼為偽隨機碼；所述偽隨機碼為二進位偽隨機碼或多值偽 隨機碼。本發明的一種實現脈衝超聲檢測的裝置，包括一探頭，所述探頭包括一發射單元和一接收單元；所述發射單元用於將調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測和參數估計所允許的時間範圍內，通過在不同時間發射的超聲脈衝內兩兩不同的短碼序列或短 碼序列組調製所述編碼長度時間段內不同的發射脈衝；所述接收單元用於相關處理其回 波，獲得超聲傳播的聲場以及深度信息，相關疊加處理所述編碼長度時間段內所有的脈衝 回波，估計測量都卜勒頻移。以超聲血流儀為例，對比說明用同一短碼和用兩兩不同的短碼調製發射脈衝的回 波效果，例如，超聲發射的脈衝重複頻率為ΙΟΚΗζ，在回波的基帶中，某一深度區間，存在一 個2. 45KHz的都卜勒頻移，此時需要檢測這個都卜勒頻移在使用編碼技術後的模糊函數。首先，採用同一短碼對所有的超聲脈衝進行調製，碼長為16，譜估計的窗口為 25. 6毫秒(即256個脈衝)，計算機模擬後的結果如附圖4所示，由於編碼長度有限，次峰 即旁瓣現象非常嚴重，顯然會產生偽像，幹擾成像的質量。其次，採用不同的短碼對每一脈衝進行調製，即用256個兩兩不相同的具有16個 碼元的短碼對各個脈衝進行調製發射，用相應的短碼對回波信號進行相關處理取得深度信 息，然後將其進行相關疊加並進行譜估計得到模糊函數；可預見的是，由256個短碼疊加的 效果是一個具有256X16 = 4096碼元的長碼的效果，計算機模擬後的結果如附圖5所示， 可以看出，由於相關疊加後取得了長碼的效果，在深度編碼方向，次峰即旁瓣消失了，從而 可有效地保證成像的空間解析度。本發明的一種實現脈衝超聲檢測的發射機，包括一發射探頭，所述發射探頭包括 一編碼調製單元，用於在調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測和參數估計所允 許的時間範圍內的情況下，通過在不同時間發射的超聲脈衝內兩兩不同的短碼序列或短碼 序列組調製所述編碼長度時間段內不同的發射脈衝。如附圖2所示，在系統實現發射部分的環節中，對每一個超聲脈衝進行調製，這些 參與調製的短碼序列或短碼序列組在不同時間發射的超聲脈衝內是兩兩不同的；然後可調 制在高頻載波上進行發射。本發明的一種實現脈衝超聲檢測的接收機，包括一接收探頭，所述接收探頭包括 一相位補償單元，用於在調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測和參數估計所允 許的時間範圍內的情況下，在相關疊加處理之前對相位隨時間變化脈衝回波及其都卜勒頻 移進行相應的相位補償。較好的是，所述接收機的接收探頭與所述發射機的發射探頭可設置為同一探頭。如附圖3所示，在系統實現接收部分的環節中，射頻RF返回的回波由前置低通濾 波後，經模數A/D轉換，進入複數基帶的相關處理，對各自短碼發射的相應回波進行相關處 理，然後進行長碼的相關疊加和譜估計；圖中I和Q分別代表數字基帶信號的實部和虛部。工業實用性在脈衝類超聲檢測編碼調製技術的應用中，碼與碼組的選擇是最為關鍵的部分。 以往的工作都局限於尋找具有良好相關特性的短碼和短碼組，考慮的編碼區間針對的是單 個脈衝的時間間隔，編碼長度受到局限；在一般情況下，對於直擴來說，只能做到少至數個 多至數十個碼元的調製，即通常所說的短碼調製；這種數十個碼元的短碼調製最多能給出 十來個分貝的抗自相關的次峰幹擾以及碼序列間的互相關幹擾的能力；中國國內和國外的 大多數研究都出現了這種情況，而且絕大部分的精力都浪費在尋找所謂的好的短碼序列上
其實，系統的非線性會很輕易地破壞碼與碼組的相關特性，在醫學超聲應用中尤 為如此，甚至所謂的正交碼在實際應用中還不如信手拈來的二進位偽隨機碼，其魯棒性更 是不能相比，所以，選擇好的短碼序列作脈衝類超聲發射所帶來的數個分貝的改進並沒有 什麼實際的意義，也不會產生出應用價值。但是，由於超聲檢測動態範圍的需求，尤其是聲場非線性的影響，短碼很難滿足要 求，而本發明提出的各自不相同的短碼以及相關合併其成為長碼的概念，使編碼的長度大 大增加，從而使檢測系統的動態範圍大大增加；有了長碼的相關特性作支持，應用不再局限 於碼與碼組的選擇，可使超聲檢測的技術向實際應用大大跨進一步；儘管碼與碼組的選擇 還是必須的，但不再是技術應用的瓶頸；由此，可以預見，多種應用項目的簡化、規劃將不斷 出現，對於中國的自主智慧財產權有著十分重要的意義。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說可以根據上述說明加以改進或變換而 所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
10
權利要求
一種實現脈衝超聲檢測的方法，包括以下步驟；A、將調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測和參數估計所允許的時間範圍內；B、用不同的短碼調製所述編碼長度時間段內不同的發射脈衝，相關處理其回波，獲得超聲傳播的聲場以及深度信息；C、相關疊加處理所述編碼長度時間段內所有的脈衝回波，估計測量都卜勒頻移。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟B中參與調製的短碼序列或短碼 序列組在不同時間發射的超聲脈衝內兩兩不同。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述步驟B中調製的操作包括 Bi、將整個所述編碼長度的長碼或長碼組切分為多個短碼序列或短碼序列組；B2、將切分後的所述短碼序列或序列組分布在不同時間發射的超聲脈衝內進行調製。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟A中超聲檢測和參數估計所允許 的時間範圍包括整個譜估計參數估計窗口所允許的時間範圍。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述譜估計參數估計窗口所允許的時間 範圍包括譜估計的步進時間。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟B中相關處理的操作包括 對於相位隨時間變化的脈衝回波及其都卜勒頻移進行相應的相位補償。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟B中相關處理的操作包括 在相關疊加處理之前對所述脈衝回波及其都卜勒頻移進行相位補償的同時進行譜估計。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述步驟B中相關處理的操作包括 將相位補償與譜估計簡化合併成一離散的傅立葉變換。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟B中相關處理的操作包括 將參與相關處理的短碼列或短碼序列組作移位相關的操作，以獲取各自回波的聲場以及深度信息。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述移位相關的操作包括 在調製發射每一超聲脈衝之後，對其回波進行複數基帶的相關處理。
11.一種實現脈衝超聲檢測的系統，包括一調製模塊、一解調模塊和一相關疊加處理 模塊；其特徵在於，所述調製模塊用於將調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測 和參數估計所允許的時間範圍內，用不同的短碼調製所述編碼長度時間段內不同的發射脈 衝；所述解調模塊用於相關處理其回波，獲得超聲傳播的聲場以及深度信息；所述相關疊 加處理模塊用於相關疊加處理所述編碼長度時間段內所有的脈衝回波，估計測量都卜勒頻 移。
12.根據權利要求11所述的系統，其特徵在於，參與調製的碼為偽隨機碼。
13.根據權利要求12所述的系統，其特徵在於，所述偽隨機碼為二進位偽隨機碼或多 值偽隨機碼。
14.一種實現脈衝超聲檢測的裝置，包括一探頭，所述探頭包括一發射單元和一接收單 元；其特徵在於，所述發射單元用於將調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測和 參數估計所允許的時間範圍內，通過在不同時間發射的超聲脈衝內兩兩不同的短碼序列或短碼序列組調製所述編碼長度時間段內不同的發射脈衝；所述接收單元用於相關處理其回 波，獲得超聲傳播的聲場以及深度信息，相關疊加處理所述編碼長度時間段內所有的脈衝 回波，估計測量都卜勒頻移。
15.一種實現脈衝超聲檢測的發射機，包括一發射探頭，其特徵在於，所述發射探頭包 括一編碼調製單元，用於在調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測和參數估計所 允許的時間範圍內的情況下，通過在不同時間發射的超聲脈衝內兩兩不同的短碼序列或短 碼序列組調製所述編碼長度時間段內不同的發射脈衝。
16.一種實現脈衝超聲檢測的接收機，包括一接收探頭，其特徵在於，所述接收探頭包 括一相位補償單元，用於在調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測和參數估計所 允許的時間範圍內的情況下，在相關疊加處理之前對相位隨時間變化的脈衝回波及其多普 勒頻移進行相應的相位補償。
全文摘要
本發明公開了實現脈衝超聲檢測的方法、系統、裝置、發射機和接收機，該方法包括將調製發射脈衝的編碼長度時間段延伸到超聲檢測和參數估計所允許的時間範圍內；用不同的短碼調製不同的發射脈衝，相關處理其回波，獲得超聲傳播的聲場和深度信息；相關疊加處理編碼長度時間段內所有的脈衝回波，估計測量都卜勒頻移。由於將脈衝類超聲編碼發射的編碼長度延伸到實時或非實時檢測所允許的時間範圍，大大增加了編碼的長度，從而，大大增加了檢測系統的動態範圍，突破了脈衝類系統的脈衝寬度和聲場對用於編碼發射時間間隔的限制，使得碼與碼組的尋找和選擇不再成為脈衝超聲檢測在實際應用中的技術瓶頸，大大推進了超聲都卜勒檢測的多種應用項目發展。
文檔編號G01N29/22GK101819185SQ200910238930
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月30日 優先權日2009年12月30日
發明者覃正笛, 金程, 陳思平 申請人:深圳大學