[发明专利]一种使用反向Golay码译码的超声运动检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声信号处理、超声编码激励技术，尤其是涉及一种使用反向Golay码译码的超声运动检测方法。

背景技术

众所周知，在超声成像中存在着分辨率和穿透性间折中的问题，增加系统的穿透性有两种方法：(1)、增加发射超声波的振幅。(2)、增加发射超声波的持续时间。然而声波的振幅不能无限的增加，在目前的超声系统中它已经很接近M工了，那唯一可行的办法就是增加超声波的持续时间，但是简单的增加脉冲的长度会降低系统的轴向分辨率，造成图像模糊。目前编码激励技术能很好的解决这个问题，编码激励技术在雷达中已经成功的应用了50多年了，在雷达系统中的编码激励技术能在不增加峰值发射功率的前提下，显著提高平均发射功率，从而提高系统的信噪比(SNR)。然后对于超声系统，超声波在人体内传播的时候有很强的频率衰减，产生非线性效应，使编码脉冲的波形扭曲，减低了编码激励的性能，所以编码激励技术只是最近5，6年才成功的应用于超声系统中。编码激励技术成像的框图见图1：

编码激励成像系统与传统的脉冲回波成像系统的不同之处在于：

(1)发射电路采用编码发射激励，必要时还需要对发射编码进行调制；

(2)接收电路中需要对回波信号做脉冲译码；

编码激励系统的基本工作原理如图2所示。图2(a)所示的传统脉冲发射系统使用单脉冲进行激励，图2(b)所示的编码激励系统，使用一长串编码脉冲进行激励。

Newhouse  在1974年提出了白噪编码的超声成像和多谱勒测量系统。在此后的30多年时间内，包括M序列伪随机码、Barker码、Golay码、Chirp和伪Chrip码等各种编码方法被用于超声编码激励技术的研究。

目前在超声编码激励系统中使用的比较多的编码是Chrip码、Golay码、Barker码。其中Chrip码是唯一在频率上编码的，而Golay码也是唯一需要多次发射的。下面分别简要的介绍下Chrip码和Golay码。

(1)Chrip码的编码激励技术

线性调频(Chrip)信号早雷达系统中的应用很广泛。由于Chrip信号有很好的自相关特性，很适合应用于超声编码发射。考虑到超声探头的带通特性，编码发射中使用的Chrip信号为：

$S\left(t\right)=\cos [2\mathrm{\π}(f_0-\frac{B}{2})t+\frac{\mathrm{\α}}{2}{t}^2]$

其中：f₀为探头的中心频率；B为探头的带宽；α为线性调频的斜率。但是Chrip码的编码激励的缺点很明显，它需要专门设计发射电路而且电路很复杂，不容易实现。目前超声系统中采用较多的是伪Chrip码，伪Chrip用一串0、1脉冲激励发射换能器，电路结构相对简单。伪Chrip信号定义如下：