超声多谱勒信号的仿真和分离方法的研究

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1、摘要摘要超声多普勒血流检测技术是一种无损地检测血流循环系统疾病的重要手段，是医学超声的重要分支。超声多普勒检测血流的最大噪声来源于血管壁的搏动产生的回波信号。超声多普勒血流信号几乎淹没在血管壁的搏动信号中。传统的超声多普勒仪器直接采用高通滤波的方法来消除管壁搏动信号，获取血流信号。这种方法在滤除血管壁搏动信号的同时也会滤除低速血流信号。准确地检测靠近管壁的低速血流状态，可以为医生临床诊断血管疾病提供有效的信息。研究超声血管壁搏动信号和血流信号的分离方法，尽量保留血流信号中的低频成分，是很有意义的。论文在超声血管壁搏动信号和血流信号的分离方法

2、方面做了如下有意义的工作：本文首先介绍了一些超声多普勒血流检测的包括信号输出，波形估计和时频分析的相关技术，研究和分析了超声多普勒血流信号的仿真方法和超声多普勒血管壁搏动信号的仿真方法，然后对传统的和新兴的超声多普勒血流和血管壁信号的分离算法做了详细的阐述，讨论每种算法的特点和局限性，接着提出了一种新的超声多普勒血流和管壁搏动的分离算法。管壁的搏动来源于心动，因此我们认为反映心动的心电信号与管壁搏动信号之间存在一定程度的联系。基于此，本文提出一种以心电信号作为参考信号的自适应滤波的方法来消除管壁干扰，并用计算机仿真的超声多普勒信号对该方法进

3、行测试。该方法包括两个方面：其一，采用心电信号作为参考信号对超声多普勒信号进行自适应滤波；其二，采用多级自适应滤波并选择不同的参考信号的滤波方案。将该方法与传统的高通滤波法做比较，结果表明：该方法能有效地抑制管壁搏动信号，并保留一部分低频血流信号成分。论文提出的用心电信号作为参考信号的自适应滤波的方法来消除管壁干扰的方法是一种新的方法，具有进一步研究的价值。关键词：超声多普勒，仿真信号，血管壁搏动，血流信号分离，自适应滤波ABSTRACTDopplerultrasoundbloodflowdetectiontechnologyisasign

4、ificantinlosslessdiagnosisforthediseaseofbloodcirculationsystemandanimportantbranchofmedicalultrasound．Theechosignalofthevesselwallisthelargestnoisewhenweusethedopplerultrasoundtechniquetodetectthebloodflow．Thedopplerbloodflowalmostissubmergedinthevesselwallpulsationsignal

5、．Thetraditionaldopplerultrasoundequipmentdirectlyuseshigh—passfilteringmethodtoeliminationthewallpulsesignalandgetthebloodflowsignal．Thisapproachwouldfilterthelowbloodflowsignalwhenitfiltersthewallbeatsignal．Accuratedetectingthelowbloodflowwhichclosetothewallcanprovideeffe

6、ctiveinformationfordoctorstodiagnoissvasculardisease．Researchingtheseparationoftheultrasoundvesselwallpulsesignalandbloodflowsignals，asfaraspossiblekeepinglow-frequencycomponentsinthebloodflowsignal，areverymeaningful．Intheseparationmethodofthevesselwallsignalandbloodflowsi

7、gnal，wehavedonemeaningfulworkaslike：First，weintroducesomerelatedtechnologyofthedopplerbloodflowdetection，includingsignaloutput，waveformevaluationandtime-frequencyanalysis，thenresearchandanalysisthesimulationofdopplerultrasoundbloodflowsignalanddopplerpulsebloodvesselwallsi

8、gnal，thenelaboratethetraditionalandnewseparationalgorithmofthedopplerultrasoundbloodflowa