[发明专利]一种大时间带宽积的超声信号及其脉冲压缩方法及系统

摘要

本发明提出了一种大时间带宽积的超声信号及其脉冲压缩方法及系统，所述方法包含：步骤101）自动获取高时间精度激励信号的步骤，具体包含：用于根据所需信号的能量和分辨率设定的调频时宽τ和调频带宽B以及中心频率fc进而设定大时间带宽积信号“D”；通过发射D，换能器产生的超声波在延迟介质中传播；换能器再将散射回波转换成电信号，经采集得到接收信号C；将D的自卷积结果与接收回波C解卷积，得到高时间精度激励波形X。步骤102）自动获得高能量高分辨率脉冲压缩结果的步骤，该步骤包含：通过发射高时间精度激励波形X，换能器产生的大时间带宽积线性调频超声波探测待测物体，获得回波信号Y；Y与匹配滤波器的脉冲响应h卷积，得到脉冲压缩回波Z。

主权项

一种大时间带宽积的超声信号及其脉冲压缩方法，所述方法包含：步骤101）用于基于设定的线性调频信号的参数获取高时间精度激励信号的步骤，且该步骤进一步包含：步骤101‑1）用于由待测对象所需信号的能量和分辨率设定线性调频信号的调频时宽参数τ和调频带宽参数B以及中心频率fc的值，进而确定线性调频信号“D”；步骤101‑2）通过发射线性调频信号D，超声换能器产生的超声波在延迟介质中传播；步骤101‑3）超声换能器再将接收回波转换成电信号，经采集得到第一接收信号C；步骤101‑4）用于将线性调频信号D的自卷积结果与第一接收回波C进行解卷积运算，输出高时间精度激励波形X；步骤102）用于自动获得高能量高分辨率脉冲压缩结果的步骤，且该步骤具体为：通过发射高时间精度激励波形X，超声换能器产生的大时间带宽积线性调频超声波在待测物体中；超声换能器再将接收回波转换成电信号，经采集得到第二回波信号Y；Y与匹配滤波器的脉冲响应h进行脉冲压缩，得到高能量高分辨率的脉冲压缩回波Z；其中，所述调频时宽参数τ要小于超声波遇到最近处目标的传播时长；所述调频带宽参数B要小于超声换能器中心频率下降时20dB的带宽范围；所述延迟介质的厚度不小于调频时宽参数τ与其材料声速的乘积，且所述线性调频信号“D”的时间带宽积大于等于1。