零相关窗互补码序列激励在超声血流速度剖面测量中的应用研究
基于剪切波弹性成像及超微血管成像影像学参数构建乳腺癌新辅助化疗疗效预测模型的预测效能
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，约占每年新发女性恶性肿瘤的30%，也是女性癌症死亡的第二大原因［1-2］。
其化疗模式有术前新辅助化疗、术后辅助化疗、转移和复发的化疗，新辅助化疗可降低乳腺癌的分期，如不可手术者降期为可手术，不保乳者降为可保乳。
通过肿瘤变化，可了解其对方案是否敏感，以便判断预后及术后是否行加强治疗［3］。
早期评价新辅助化疗疗效对乳腺癌患者具有重要价值。
超声剪切波弹性成像（shear wave elastography ，SWE ）是DOI ：10.3969/j.issn.1672-0512.2024.03.016［通信作者］ 田妍，Email ：***************。
基于剪切波弹性成像及超微血管成像影像学参数构建乳腺癌新辅助化疗疗效预测模型的预测效能田 妍四川省自贡市第一人民医院超声医学科，四川 自贡 643000［摘要］ 目的：探讨基于剪切波弹性成像（SWE ）及超微血管成像（SMI ）影像学参数构建的乳腺癌新辅助化疗疗效预测模型的预测效能。
方法：收集160例乳腺癌患者，其中训练集120例，验证集40例。
根据化疗效果分为完全缓解（pCR ）组和非pCR 组。
收集患者相关资料，采用单因素和多因素二元logistic 回归分析筛选乳腺癌患者新辅助化疗后非pCR 的独立影响因素，通过RStudio 4.2.1构建列线图风险模型并验证。
结果：单因素分析显示，2组雌激素受体（ER ）、孕激素受体（PR ）、人类表皮生长因子受体-2（HER -2）、内部回声、钙化、边缘毛刺、最大径、动脉收缩期血流峰值速度（PSV ）、RI 、双侧横向剪切波速度比值（SWVr ）及Adler 血流分级差异均有统计学意义（均P <0.05）。
多因素分析：临床特征分析显示，ER 、PR 、HER -2均是非pCR 的独立影响因素（均P <0.05）；影像学特征分析显示，PSV 、SWVr 均是非pCR 的独立影响因素（均P <0.05）；联合分析显示，ER 、PR 、HER -2、PSV 、SWVr 均是非pCR 的独立影响因素（均P <0.05）。
基于预失真编码激励与最小方差波束形成的超声成像算法
基于预失真编码激励与最小方差波束形成的超声成像算法康维新;巩雪;刘玉梅;王红茹【摘要】为了提高医学超声成像的轴向分辨力,文中提出一种基于预失真编码激励与改进最小方差自适应波束相结合的成像方法.该方法一方面对编码激励信号进行预失真和旁瓣抑制处理,补偿探头对信号的影响,提高发射端的分辨率与成像对比度;另一方面对接收数据采用改进的最小方差波束形成,有效提高了医学超声成像过程中的分辨率并改善自适应算法的鲁棒性.仿真结果表明,相对于恒包络信号与传统的延时叠加波束形成算法,文中算法从信号源和接收数据两方面提高了成像的对比度和分辨力,为实现高质量的超声成像系统提供了理论依据.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2019(032)001【总页数】5页(P67-71)【关键词】超声成像;预失真;编码激励;最小方差;分辨率;对比度【作者】康维新;巩雪;刘玉梅;王红茹【作者单位】哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】TN27在医学超声成像系统中，图像分辨率、对比度以及探测深度是衡量超声成像质量的重要指标。
超声传播会受到超声探头、组织衰减作用的影响，从而影响探测的深度以及成像分辨率。
超声探头相当于一个带通滤波器，对发射信号的低频和高频都有较大衰减，影响着回波信号的带宽。
因此，补偿探头的高低频衰减作用是提高轴向分辨力的一种方法[1]。
超声编码激励可以增加信号所携带的能量，弥补组织对超声信号的衰减作用，提高信号的平均声功率，从而提高超声波束的探测深度[2][3]。
基于幅度加权和回波旁瓣抑制技术相结合编码发射技术能有效降低超声探头、组织衰减对信号的影响，从而保证图像对比度提高轴向分辨力[4]。
北京工业大学无损检测与评价研究所 2020年度研究进展
Ca )非线性C h irp 的IF1科学成果概述(1)超声导波信号参数化表征方法的研究。
基于Chirplet 模型的参数化信号表征技术已经在超声导波的材料性能识别和结构完整性评估中引起了广泛地关注。
使 用高斯窗或线性调频函数建立的模型与实际情况不一致。
在实际情况中，常采用汉宁窗调制的正弦信号作为激励信 号，由于波的色散，接收到的信号具有非线性相位和不对 称包络等特性。
为了消除上述矛盾，提出了一沖非线性汉 宁窗线性调频模型，设计了一个非线性相位调制顶来调制 经典的汉宁窗和正弦函数。
用双曲正切函数建立相位调制 项，对非线性调制顶和NHWC (非线性汉亍窗线性调频） 模型的性质进行了数学分析，包括时间的可变性、奇偶性 和凹凸性。
这些性质用于指导信号表征中的参数设置。
N H W C 模型可以表征导波信号的各种特性，包括对称或不对称的汉亍包络以及相位非线性。
最后，采用自适应遗 传算法来验证N HW C 模型在试验测量的超声信号参数表 征中的有效性。
非线性C h irp 的IF (瞬时频率）曲线和 波形如图1所示。
北京工业大学无损检测与评价研究所成立于1998年， 隶属于学校工程与应用电子学院，重点招收机械工程、 仪器科学与技术等两个一级学科的硕士生和博士生，主要 研究方向为如何利用声、光、电的波动特性对机械结构、 功能材料等进行无损检测与结构健康监测。
研究所现有教授7名，副教授1名，讲师6名，博、 硕士研究生100余名，其中，北京市拔尖创新人才3人， 北京市创新团队1个，北京市科技新星3人，校“京华人 才’’ 2人。
@成立以来，研究所承担各类科研顶目70余项, 包括国家重点研发计划顶目、国家自然科学基金国家重大 科研仪器研制项目、国家自然科学基金重点项目、科技部 863计划顶目和国家科技支撑计划顶目等，科研经费累计 达6 000余万元。
研究所在无损检测和结构健康监测新技 术、新型传感器测试技术、高端检测设备及仪器幵发等方 面取得了丰硕的成果，针对企业需求，提供了多种定制化 的解决方案，其中•■防撞护栏钢立柱埋置深度无损检测技 术研究与设备研制”顶目获得浙江省科学技术奖二等奖。
Q—box手动描绘模式剪切波弹性成像对乳腺癌新辅助化疗后腋窝淋巴结转移的早期预测
Q—box手动描绘模式剪切波弹性成像对乳腺癌新辅助化疗后腋窝淋巴结转移的早期预测目的：探討Q-box手动描绘模式剪切波弹性成像（shear-wave elastography，SWE）评估乳腺癌硬度对新辅助化疗（neoadjuvant chemotherapy，NAC）后腋窝淋巴结转移的预测价值。
方法：纳入符合条件的乳腺癌患者143例，使用SWE 评估NAC前乳腺肿物的平均硬度和最大硬度，6周期NAC后，病理评估患者乳腺癌腋窝淋巴结转移情况，并将其作为诊断金标准，进一步采用Logistic回归分析得出影响腋窝淋巴结转移的独立危险因素，并评估SWE参数对预测NAC后乳腺癌腋窝淋巴结转移的诊断效能。
结果：多元回归分析结果显示，肿物浸润直径、平均硬度及最大硬度均是预测腋窝淋巴结转移的独立影响因素（字2=17.4、28.5、25.6，OR=1.79、2.69、2.75，P＜0.05）。
诊断试验证实SWE评估的最大硬度预测NAC后乳腺癌腋窝淋巴结转移的诊断效能最高（AUC=0.88），Z检验提示无论是最大硬度还是平均硬度与浸润直径的AUC比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。
结论：Q-box手动描记模式SWE评估的乳腺癌硬度预测NAC后腋窝淋巴结转移的效能较好，其可为NAC后乳腺癌腋窝淋巴结转移情况提供重要参考依据。
标签：剪切波弹性成像；新辅助化疗；乳腺癌；腋窝淋巴结转移Manual Tracing Q-box of Shear-wave Elastography for the Prediction of Breast Cancer Axillary Lymph Node Metastasis after Neoadjuvant Chemotherapy/MA Yufeng，ZHANG Xin，ZHANG Wei，et al.//Medical Innovation of China，2018，15（26）：-133【Abstract】Objective：To determine the prediction of manual tracing Q-box of shear-wave elastography（SWE）for axillary lymph node metastasis after neoadjuvant chemotherapy（NAC）.Method：143 eligible patients with breast cancer were consecutively included.The mean and maximum stiffness of breast cancer were evaluated befeore NAC by SWE.After six cycles of NAC，the axillary lymph node metastasis was recorded and considered as the golden standard which would be confirmed by postoperative pathology.Multivariate logistic regression was used to test independent risk factors for axillary lymph node metastasis and predictive diagnostic tests were also performed.Result：The results of multiple regression analysis showed that the diameter，average hardness and maximum hardness of tumor infiltration were independent factors to predict axillary lymph node metastasis（字2=17.4，28.5，25.6，OR=1.79，2.69，2.75，P＜0.05）.The maximum stiffness showed the best overall diagnostic performance regarding predicting axillary lymph node metastasis after NAC（AUC=0.88）.The Z test indicated that both the maximum hardness and the average hardness were compared with the AUC of infiltration diameter，the differences were statistically significant（P＜0.05）.Conclusion：The performance of stiffness evaluating by manual tracing Q-box of SWE for prediction of axillary lymphnode metastasis after NAC is favorable，which is important reference for the metastasis of axillary lymph nodes after NAC.【Key words】Shear-wave elastography；Neoadjuvant chemotherapy；Breast cancer；Axillary lymph node metastasisFirst-author’s address：General Hospital of Fuxin Mining Industry Group，Fuxin 123000，Chinadoi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.26.033早期预测乳腺癌新辅助化疗（neoadjuvant chemotherapy，NAC）后病理反应性对于制订乳腺癌个体化治疗方案至关重要[1]。
超声波成像
课程时间：2014年夏授课教师：李百祺学生姓名：王旭东学生班级：1204101 学生学号：1120410124哈尔滨工业大学航天学院2014年7月编码激励技术在医学超声多普勒成像中的应用Li Weifeng Chen Xiaodong Bao Jing Yu Daoyin天津大学精密仪器与光电子工程，光电子信息技术科学重点实验室（天津大学），天津光学协会教育部，摘要医学超声多普勒成像是现代医学成像技术中最重要的一个领域。
编码激励技术在医学超声多普勒成像系统中的应用相比于脉冲反射波成像技术可能会有更高的信噪比和更深的渗透深度，它也提高了图像的质量和对于微弱信号的灵敏度，另外合适的编码激励也有利于接收多普勒信号的光谱。
首先，这篇论文简要分析了编码激励技术在医学超声多普勒成像系统中的应用，展现了编码激励技术的优势，以及其光明前景，之后介绍了编码激励技术的原理。
其次我们比较了几种编码序列（包括：Chirp and fake Chirp signal, Barker codes, Golay's complementary serial, M-sequence,etc）。
考虑到主瓣宽度、距离旁瓣电平、信噪比、多普勒信号的灵敏度，我们选择巴克编码以及编码序列。
最后么我们设计了编码激励电路。
巴克模型成像和多普勒的流动测量的结果与我们的预测结果一致，很好的体现了编码激励技术在医学超声多普勒成像系统中的应用的优点和优势。
关键词：超声波成像、数字方法、编码激励、多普勒信号1、简介医学超声波成像系统发展的一个重要方向就是全面数字化，而且数字化程度也变成了一个超声波成像设备先进性的一个重要评价标准。
在数字超声波成像系统，数字编码激励技术推动超声波数字向超声波脉冲发射水平发张。
编码激励和脉冲压缩能够平衡图像分辨率和渗透力之间的冲突。
这项技术提高了信噪比以及改进了超声波所成像的质量。
2、原理2.1 编码激励相比于传统的脉冲反射成像系统，数字化编码激励技通过应用编码激励方法以及增加原始动力用长激励信号取代了单一的脉冲激励，以此来提高超声波的探索深度。
用于医学超声内窥成像的编码激励技术
用于医学超声内窥成像的编码激励技术陈晓冬;周浩;李明;温世杰;郁道银【期刊名称】《纳米技术与精密工程》【年(卷),期】2009(007)006【摘要】为了提高医学超声内窥系统中图像的信噪比,将编码激励技术引入超声成像系统.仿真研究了编码长度和换能器相对带宽对成像信噪比(SNR)提升的影响.发现在采用长度较短的2～5位Barker编码激励时,成像信噪比的提升在编码长度为4位时达到峰值,且信噪比的提升随换能器相对带宽的增加而增加.基于超声内窥成像系统的编码激励实验表明,在峰值激励电压为25 V和换能器相对带宽为20%的情况下,采用编码激励技术能够获得1.85 dB的成像信噪比提升.【总页数】5页(P505-509)【作者】陈晓冬;周浩;李明;温世杰;郁道银【作者单位】天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072【正文语种】中文【中图分类】R318.04【相关文献】1.Chirp编码激励用于高频医学超声系统的实验及性能评价 [J], 张耀楠;付强;唐亮2.医学超声内窥成像系统的数字增益补偿 [J], 陈晓冬;付永强;温世杰;鲍静;张红旭;郁道银3.医学超声成像中伪Chirp编码激励技术的仿真研究 [J], 彭旗宇;高上凯4.编码激励医学超声成像的仿真 [J], 魏庆国;万国金;刘晔;吴建华5.医学超声成像中的编码激励技术及其应用 [J], 彭旗宇;高上凯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于频率–相位编码信号激励的焊缝超声检测分析
基于频率–相位编码信号激励的焊缝超声检测分析张佳莹1， 丛 森2， 刚 铁1， 林尚扬1,3(1. 哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室，哈尔滨 150001；2. 中国工程物理研究院电子工程研究所，绵阳 621900；3. 哈尔滨焊接研究院有限公司，哈尔滨 150028)摘 要： 焊接结构在工业领域的应用十分广泛，常应用于复杂结构中，对焊接质量要求较高，需要高时间分辨率的超声检测方法检测焊缝内部缺陷. 为了提高检测结果的时间分辨率，将雷达领域的编码激励与脉冲压缩技术引入焊缝检测中，提出一种基于幅度加权频率调制的相位编码激励检测方法，该方法的激励信号为幅度加权的线性调频信号与巴克码信号的复合. 结果表明，相同带宽下，与线性调频信号和巴克码激励的检测结果相比，所提出的激励方法检测结果的时间分辨率较高，同时，有效降低了调频带宽对检测结果的影响.关键词： 超声检测；编码激励；脉冲压缩；线性调频；巴克码中图分类号：TG441.7 文献标识码：A doi ：10.12073/j .hjxb .20183901650 序 言焊接结构在压力容器、高速铁路等领域的应用十分广泛，但是焊缝缺陷影响了焊接结构性能[1-2].因此，焊接结构在生产和服役时需要测量缺陷的大小和位置，从而判断焊接结构在使用时是否安全可靠. 采用超声检测焊缝时，需要读取接收信号对应时间轴的位置再结合声速等信息计算缺陷位置和尺寸. 为了更精确地测量缺陷，需要减小接收信号在时间轴的宽度，即提高检测结果的时间分辨率.在传统窄脉冲激励的超声检测中存在时间分辨率与声波传播距离间的矛盾. 针对这一矛盾，将雷达领域的编码激励和脉冲压缩技术引入超声检测中，在超声检测中常用的编码信号有线性调频(linear fre -quency modulation, LFM)、巴克码(Barker)信号等.Sanchez 和Mohamed 等人[3-4]在医学超声成像、混凝土超声检测领域引入LFM 编码激励，结合脉冲压缩技术，有效地提高了检测结果的分辨率.Li 等人[5]在钢板的穿透检测中采用LFM 编码激励，提高了超声检测的时间分辨率. Gang 等人[6-8]在焊缝的TOFD 超声检测中采用LFM 编码激励，提高了检测结果的信噪比、降低了缺陷位置的测量误差. 虽然LFM 编码激励的超声检测方法能够提高检测结果的时间分辨率，但是LFM 编码激励检测结果时间分辨率受到调频带宽的影响较大，同时旁瓣水平较高. 为了抑制旁瓣水平，减小调频带宽对检测结果的影响，有学者将相位编码信号Barker [9-10]、格雷码(Golay)[11]等引入超声检测中，但是与LFM激励相比，相位编码激励的时间分辨率较低.针对上述问题，提出一种基于幅度加权频率调制的相位编码激励超声检测方法，通过对比该方法与LFM, Barker 激励超声检测方法在理论和仿真试验中的结果，分析该方法在焊缝超声检测中应用的优势. 同时，采用焊缝超声B 扫描试验分析所提出的方法在实际焊缝检测中应用的适用性.1 编码激励信号的设计与评价所提出的基于幅度加权频率调制的相位编码激励超声检测方法中的激励信号为幅度加权的LFM 信号(AMLFM)与Barker 信号的复合，将AMLFM 信号应用于Barker 信号的每一个子脉冲中，该激励信号被称为AMLFM+Barker 信号. 下面将介绍AMLFM+Barker 信号的设计过程、脉冲压缩算法及对该信号的评价.1.1 AMLFM+Barker 编码信号的设计AMLFM+Barker 信号的表达式为s B 13(t )s LFM (t LFM )式中：为13位Barker 信号；为收稿日期：2017 − 11 − 27基金项目：国家自然科学基金资助项目(51575134，51705484，51175113)第 39 卷 第 7 期2018 年 7 月焊 接 学 报TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTIONVol .39(7):007 − 011, 041July 2018window(n )n =1,2,···,N N s LFM (t LFM )s B(t )LFM 信号；是窗函数；，是信号的长度. 在时域的表达式为f 0α(t )φ(t )式中：为Barker 信号的载波频率；和的表T P P P =13s LFM (t LFM )T P f 0式中：是Barker 信号子脉冲的时间宽度；是Barker 信号的码长，. 为时间宽度为；载波频率为的LFM 信号，其表达式为t LFM ∈[0T P ]式中：B 是LFM 信号的调频带宽；.未经幅度加权的LFM+Barker 信号的表达式为window(n )选用blackman 窗作为幅度加权的窗函数，blackman 窗函数的表达式为R N (n )R N (n )=1,0,n =1,2,···,N其它式中：为矩形窗，.1.2 AMLFM+Barker 信号的脉冲压缩算法Y基于幅度加权频率调制的相位编码信号AMLFM+Barker 的脉冲压缩过程包含两部分，与Barker 信号的匹配滤波及与LFM 的失配滤波.AMLFM+Barker 信号匹配滤波输出为H matched Y mismatched 式中：为匹配滤波器响应；R 为相关运算.AMLFM+Barker 信号失配滤波输出为H mismatched Y mismatched 式中：为失配滤波器响应. 即为LFM+Barker 信号的脉冲压缩输出. 图1为时宽4 μs ，带宽5 MHz 的AMLFM+Barker 信号的脉冲压缩输出结果，采用主瓣–6 dB 的时间宽度(main lobe width,MLW)和峰值旁瓣水平(peak sidelobe level, PSL)作为评价时间分辨率的标准，MLW 越窄，PSL 越低，时间分辨率越高. PSL 定义为图1b 给出了测量计算脉冲压缩输出结果的MLW 和PSL 的方法.1.3 编码信号的评价f 0=5MHz f 0f 0在上两小节中介绍了频率调制的相位编码信号的设计方法和脉冲压缩算法，下面将通过对比LFM ，Barker ，LFM+Barker 及AMLFM+Barker 的脉冲压缩输出结果，分析评价AMLFM+Barker 信号.当载波频率，脉冲时间宽度PT P =3 μs ，调频带宽B 从30%到150%变化时，四种信号脉冲压缩结果的对比如图2所示.从图2的MLW 和PSL 的对比看出，相比于LFM, Barker 及LFM+Barker 三种信号，AMLFM+Barker 信号的脉冲压缩输出结果具有较小的MLW 和较低的PSL . 因此，在四类编码信号中，AMLFM+Barker 信号的脉冲压缩输出时间分辨率最高.f 0f 0从图2a 中可以看出，随着调频带宽的增加，LFM ，LFM+Barker 及AMLFM+Barker 脉冲压缩结果的MLW 逐渐减小. 当调频带宽从30%到150%变化时，LFM 脉冲压缩输出结果MLW 从0.57 μs 变化到0.12 μs ，减小了78.9%；LFM+Barker 脉冲压缩输出结果MLW 从0.22 μs 变化到0.12 μs ，减小了45.5%；AMLFM+Barker 脉冲压缩输出结果MLW 从0.15 μs 变化到0.13 μs ，减小了13.3%. 从图2b图 1 AMLFM+Barker 信号脉冲压缩输出结果Fig. 1 AMLFM+Barker signal pulse compression output8焊 接 学 报第 39 卷中可以看出，随着调频带宽的增加，LFM 脉冲压缩输出结果PSL 从–31.5 dB 变化到–26.9 dB ，增加了4.6 dB ，LFM+Barker 及AMLFM+Barker 脉冲压缩结果PSL 均在–42.9 dB 到–44.5 dB 间变化，变化幅度较小. 因此，调频带宽对AMLFM+Barker 脉冲压缩输出结果的影响较小，而对LFM 脉冲压缩输出结果的影响较大.2 仿真结果与分析通过对比几种编码激励信号在理论上的脉冲压缩结果，得知AMLFM+Barker 的脉冲压缩输出结果时间分辨率最高且受到调频带宽的影响较小.下面将通过仿真试验进一步地分析AMLFM +Barker 在焊缝超声检测中的性能，在仿真中将会考虑探头带宽限制、声波在工件中传播衰减等因素，更加接近焊缝的实际检测情况.利用Matlab 软件的K-wave 工具箱仿真声波在钢中的传输过程. 当声波经过耦合介质传入钢中，以及在传输过程中经过不同介质时发生的折射、衍射等，都将引起声密度、声压等参数的改变，这些改变可以通过几个相互耦合的一阶偏微分方程描述，即µp ρρ0c d L 式中：是声粒子速度；是声压；是声密度；是介质密度；是声速；是声粒子位移；是线性积分运算符[12].仿真采用穿透的超声检测方法，因此仿真中采用两个相同的探头，且探头几何中心在一条直线上.试件为20 mm 厚碳钢板，其主要参数为纵波声速5 900 m/s ，横波声速3 230 m/s ，密度7 900 kg/m 3，仿真模型如图3所示. 在仿真中，为了避免周围环仿真试验采用穿透检测方法，所用的探头与实际检测时的探头一样，有带宽的限制，即探头类似一个带通滤波器，只响应其带宽范围内激励信号的频率，故探头的带宽对脉冲压缩输出有一定的影响.仿真时采用中心频率为5 MHz ，–6 dB 频谱带宽为3.8 MHz 的探头，激励信号为AMLFM+Barker 与LFM+Barker ，LFM ，带宽为1，2，3，4 MHz ，时宽为4 μs ，初始压力为10 Pa . 检测结果如表1所示.由表1可以看出，由于探头带宽的限制，LFM ，LFM+Barker 及AMLFM+Barker 激励的检测结果MLW 比理论值有所增加. 三种激励方式中，AMLFM+Barker 激励的MLW 最小. 随着调频带宽的增加，LFM, LFM+Barker 及AMLFM+Barker 激励检测结果的MLW 分别减小了71.9%，15.4%及5.3%. 因此，在探头带宽限制下，AMLFM+Barker 激励检测结果受到调频带宽的影响最小，时间分辨率最高. 当调频带宽为2 MHz 时，LFM, LFM+Barker 及AMLFM+Barker 激励的超声检测结果对比如图4所示.图 2 四种编码信号脉冲压缩输出结果对比Fig. 2 Comparison of pulse compression output resultsfor four kinds of coded signals空气耦合介质探头探头碳钢试件完美匹配层20图 3 仿真模型(mm)Fig. 3 Simulation model第 7 期张佳莹，等：基于频率–相位编码信号激励的焊缝超声检测分析9从对比结果中可以看出，在相同调频带宽下，相比于LFM+Barker 和LFM 激励的检测方法，AMLFM+Barker 激励的主瓣宽度最小；相比于LFM 激励的检测方法，AMLFM+Barker 和LFM+Barker 激励的旁瓣峰值水平较小. 综合主瓣宽度和旁瓣峰值水平，AMLFM+Barker 激励的超声检测方法性能最优，该激励方法更适用于焊缝超声检测.3 试验结果与讨论试验中所用试件为带垫板V 形坡口焊缝，该焊缝为V300-Zefiro 转向架构架的典型对接焊缝，母材为20 mm 厚S355J2C+N 钢板，焊接方式为半自动熔化极活性气体保护焊，焊缝的坡口形式和焊道分布如图5所示.在仿真试验中，相比于LFM+Barker 和LFM激励超声检测方法，AMLFM+Barker 激励的超声检测结果时间分辨率最高，下面将对比以上几种激励方法和传统窄脉冲激励的焊缝超声检测结果，分析AMLFM+Barker 激励方法在焊缝实际检测中应用的性能.在焊缝实际检测试验中，采用B 扫描方法检测对接焊缝试件，在焊缝区域距离检测表面10 mm 深处加工了直径为1 mm 的横孔缺陷，检测示意图如图6所示.采用AMLFM+Barker 激励的试验流程如图7所示. AMLFM+Barker 信号由任意波形发生器发出，经由功率放大器放大后加载到双晶探头上. 超声采集卡采集回波信号，回波信号经过脉冲压缩后即为检测结果.试验所用双晶探头中心频率5 MHz ，-6 dB 带宽3.8 MHz ，钢中入射角度60°. 在试验中分别采用AMLFM+Barker ，LFM+Barker 和LFM 编码激励和传统窄脉冲激励的检测方法，编码信号的调频带宽为3.8 MHz ，时宽为4 μs ，B 扫描检测结果如图8和表2所示. 表2为图8中红色虚线位置(15 mm 位置)的检测结果.图8和表2中可以看出，在焊缝试样的实际检测中AMLFM+Barker 和LFM+Barker 激励方法能够较好地抑制旁瓣水平，比传统窄脉冲激励的旁瓣水平降低了近34 dB . 较低的旁瓣水平在焊缝检测表 1 仿真试验结果Table 1 Simulation results调频带宽B /MHzLFM+Barker 激励主瓣宽度MLW /μsAMLFM+Barker 激励主瓣宽度MLW /μsLFM 激励主瓣宽度MLW /μs10.260.190.8220.250.190.4430.250.180.3040.220.180.23图 4 仿真检测结果对比Fig. 4 Comparison of simulation testing results图 5 焊缝的坡口形式和焊道分布示意图(mm)Fig. 5 Diagram of welding grooves’ forms and types扫描方向图 6 B 扫描检测示意图(mm)Fig. 6 Diagram of B-scan testing图 7 AMLFM+Barker 激励超声检测试验流程图Fig. 7 Chart of AMLFM+Barker coded excitation10焊 接 学 报第 39 卷中可以避免漏检尺寸较小的缺陷. 在四种激励方法中，AMLFM+Barker 激励的主瓣宽度最小，较小的主瓣宽度使得测量焊缝中缺陷的位置和尺寸更加准确. 综合主瓣宽度和旁瓣水平，AMLFM +Barker 激励的超声检测方法的时间分辨率最高.4 结 论(1) 针对提高焊缝超声检测时间分辨率的问题，提出了基于幅度加权频率调制的相位编码信号激励超声检测方法，该方法能够提高检测结果的时间分辨率，较高的时间分辨率可以更加精确地测量焊缝中缺陷的位置及尺寸. 同时，相比于线性调频激励检测方法受到调频带宽的影响较小. 因此，所提出的激励方法对超声检测用探头的限制较少，在探头频谱带宽较窄的情况下，仍然可以提高检测结果的时间分辨率.(2) 在仿真试验中，相比于LFM 激励的检测结果，幅度加权频率调制的相位编码信号激励的检测结果时间分辨率有所提高，受到调频带宽的影响较小，当调频带宽从1~4 MHz 变化时，其时间分辨率的变化近5%，而LFM 激励的时间分辨率的变化大于70%.(3) 在焊缝的超声B 扫描检测试验中，相比于传统窄脉冲激励的检测方法，幅度加权频率调制的相位编码信号激励的检测结果的时间分辨率提高了16.7%，旁瓣水平降低了33.7 dB .参考文献：刘富君, 唐 萍, 凌张伟, 等. 电站锅炉集箱管座角焊缝缺陷安全性分析方法[J]. 焊接学报, 2013, 34(10): 83 − 86.Liu Fujun, Tang Ping, Ling Zhangwei, et al . Study on security ana-lysis method for tube filled weld on power boiler set box[J]. Trans-actions of the China Welding Institution, 2013, 34(10): 83 − 86.[1]高向东, 谢溢龙, 陈子琴, 等. 高强钢焊接缺陷磁光成像分形特征检测[J]. 焊接学报, 2017, 38(7): 1 − 4.Gao Xiangdong, Xie Yilong, Chen Ziqin, et al . Fractal feature de-tection of high-strength steel weld defects by magneto-optical ima-ging[J]. Transactions of the China Welding Institution, 2017, 38(7):1 − 4.[2]Sanchez J R, Pocci D, Oelze M L. A novel coded excitation schemeto improve spatial and contrast resolution of quantitative ultra-sound imaging[J]. Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Con-trol, IEEE Transactions on, 2009, 56(10): 2111 − 2123.[3]Mohamed M, Laureti S, Davis L A J, et al . Low frequency codedwaveform for the inspection of concrete structures[C]//Ultrasonics Symposium (IUS), 2015 IEEE International. IEEE, 2015: 1-4.[4]Li C Z, Shi F, Zhang B. 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Transactions of the China Welding Institution, 2015, 36(2): 63 − 66.[8][下转第41页]表 2 焊缝试样检测结果Table 2 Testing results of weld激励方式主瓣时间宽度MLW /μs峰值旁瓣水平PSL /dBAMLFM+Barker 0.20–42.6传统窄脉冲0.24–8.9LFM+Barker0.29–42.9LFM0.22–22.9012345101520距离 D /mm012345101520距离 D /mm012345101520距离 D /mm 012345101520距离 D /mm (a) AMLFM+Barker 激励(b) 传统窄脉冲激励的结果(c) LFM+Barker 激励(d) LFM 激励图 8 焊缝试样检测结果Fig. 8 Testing results of weld第 7 期张佳莹，等：基于频率–相位编码信号激励的焊缝超声检测分析11(3) 使用平面电极焊接时出现了深度高于100 μm 的深裂纹，而使用球形电极焊接时深裂纹未出现.高的热输入及电极对中度不佳会促进深裂纹的产生.(4) 为了降低点焊接头中液态金属脆裂纹的敏感性，应在保证接头质量的前提下尽量降低点焊过程中的热输入，并且使用球形电极，适当增加电极压力，同时保证电极的对中度.参考文献：刁可山, 蒋浩民, 陈新平. 基于成形特性的宝钢QP980试验研究及典型应用[J]. 锻压技术, 2012, 37(6): 113 − 115.Diao Keshan, Jiang Haomin, Chen Xinping. Research and typical application of QP980 steel produced by BaoSteel based on for-mability[J]. Forging & Stamping Technology, 2012, 37(6): 113 −115.[1]Pouranvari M, Marashi S P H. Critical review of automotive steelsspot welding: process, structure and properties[J]. Science and Technology of Welding and Joining, 2013, 18(5): 361 − 403.[2]Kim Y G, Kim I J, Kim J S, et al . Evaluation of surface crack inresistance spot welds of Zn-coated steel[J]. Materials Transactions,2014, 55(1): 171 − 175.[3]Ashiri R, Haque M A, Ji C W, et al . Supercritical area and criticalnugget diameter for liquid metal embrittlement of Zn-coated twi-ning induced plasticity steels[J]. Scripta Materialia, 2015, 109: 6 −10.[4]Ashiri R, Shamanian M, Salimijazi H R, et al . Liquid metal embrit-tlement-free welds of Zn-coated twinning induced plasticity steels[J]. Scripta Materialia, 2016, 114: 41 − 47.[5]作者简介：孔 谅，男，1966年出生，博士，研究员，硕士研究生导师. 主要从事电阻点焊、激光焊方面的科研和教学工作. 发表论文20余篇. Email: ingerkongliang@sjtu .edu .cn[上接第11页]Chen W H, Deng J L. Ultrasonic non-destructive testing usingBarker code pulse compression techniques[J]. Ultrasonics, 1988,26(1): 23 − 26.[9]周正干, 马保全, 孙志明, 等. 相位编码脉冲压缩方法在空气耦合超声检测信号处理中的应用[J]. 机械工程学报, 2014, 50(2):48 − 54.Zhou Zhenggan, Ma Baoquan, Sun Zhiming, et al . Application of phase coded pulse compression method to air-coupled ultrasonic testing signal processing[J]. Journal of Mechanical Engineering,2014, 50(2): 48 − 54.[10]Rouyer J, Mensah S, Vasseur C, et al . The benefits of compres-sion methods in acoustic coherence tomography[J]. Ultrasonic Imaging, 2015, 37(3): 205 − 223.[11]Firouzi K, Cox B T, Treeby B E, et al . A first-order k-space mod-el for elastic wave propagation in heterogeneous media[J]. The Journal of the Acoustical Society of America, 2012, 132(3):1271 − 1283.[12]作者简介：张佳莹，女，1988年出生，博士研究生. 主要研究方向为焊缝的超声检测与评价. 发表论文3篇. Email: zjyhit@通讯作者：刚 铁，男，博士，教授，博士研究生导师. Email: gangt@hit .edu .com第 7 期孔 谅，等：镀锌Q & P980钢电阻点焊接头液态金属脆裂纹的影响因素分析41。
脉冲序列原理及临床应用(WQ)
通过检测回波信号的强度和相 位信息，可以重建出图像。
03
临床应用
脉冲序列在医学影像诊断中的应用
核磁共振成像
脉冲序列用于产生核磁共振信号， 通过信号处理和重建算法形成高 质量的医学影像，用于诊断肿瘤、
血管病变等。
超声成像
利用脉冲回声技术，通过发射超 声波并接收回声信号，生成人体 内部结构的二维或三维图像，用 于观察器官形态、血流状况等。
环境监测
通过分析脉冲信号的传播特性，监 测土壤湿度、地下水分布等环境参 数。
04
脉冲序列的优缺点
优点
成像速度快
脉冲序列可以显著提高 成像速度，从而减少成 像时间，减轻患者的不
适感。
空间分辨率高
通过精确控制脉冲的参 数，脉冲序列可以实现 高分辨率的图像重建。
对比度分辨率高
通过优化脉冲序列，可 以在图像中获得更好的 对比度，从而提高病变
的检出率。
灵活性高
脉冲序列可以根据不同 的临床需求进行调整， 以适应不同的检查场景。
缺点
对设备要求高
脉冲序列需要高性能的成像设 备才能实现，这增加了设备成
本和维护成本。
对病人不友好
由于脉冲序列的快速成像特点 ，可能会导致病人感到不适或 产生幽闭恐惧症。
技术难度大
脉冲序列需要精确控制脉冲参 数和采集过程，对操作技术要 求较高。
反转恢复序列
先施加一个180度反转脉 冲，使自旋磁化矢量反转， 再施加90度脉冲激发，然 后进行读出。
梯度回波序列
利用快速变化的梯度磁场 产生回波信号，常用于显 示血流。
脉冲序列的工作原理
核自旋的磁化矢量在磁场中受 到射频脉冲的激励，从低能态 跃迁到高能态。
在射频脉冲作用后，磁化矢量 发生进动，产生回波信号。
实时剪切波弹性成像联合二维超声引导穿刺对乳腺癌诊断的临床价值研究
学术论著收稿日期：2022-10-08[14][15][16][17][18]呼吸窘迫综合征中的诊断价值[J].临床和实验医学杂志,2021,20(24):2686-2688.刘敬,李洁,单瑞艳,等.新生儿呼吸窘迫综合征超声诊断与分度多中心前瞻性研究[J].中国小儿急救医学,2020,27(11):801-807.张磊,俞万钧,周成杰,等.肺部超声评估急性呼吸窘迫综合征患者血管外肺水及预后的临床应用价值[J].中华危重病急救医学,2020,32(5):585-589.姚玉龙,孙玉霞,雷鸣.肺部超声在急性呼吸窘迫综合征患者中的应用研究[J].中国呼吸与危重监护杂志,2020,19(1):41-46.冷丽丽,王珍,吴碧君,等.肺超声检查在评估急性呼吸窘迫综合征患者严重程度及预后中作用[J].中国超声医学杂志,2020,36(9):785-788.吴碧君,游楚明,梁振宇,等.肺超声评分在新生儿呼[19][20][21][22]吸窘迫综合征机械通气撤离中的应用[J].中国医学影像学杂志,2021,29(3):224-228.曾思敏.急性呼吸窘迫综合征患者肺部超声评分与机械功的相关性分析[J].现代医用影像学,2021,30(5):952-954.杨莲芳,陈艳,龚向英,等.肺部超声检查在新生儿呼吸窘迫综合征早期诊断中的应用[J].浙江医学,2020,42(1):78-80.田甜,韦海林,陆敦,等.RDS合并呼吸机相关性肺炎新生儿肺部菌群多样性分析[J].中南医学科学杂志,2022,50(3):417-420.刘敬.肺脏超声对早产儿支气管肺发育不良的预测及诊断价值[J].江苏大学学报(医学版),2022,32(2):104-107.*基金项目：河北省卫生健康委员会科研课题(20201525)“实时剪切波弹性成像联合超声引导穿刺对乳腺癌诊断价值”①唐山市人民医院超声科 河北 唐山 063000*通信作者：***************作者简介：王泱，男，(1990- )，本科学历，主治医师，从事超声诊断及治疗研究工作[文章编号] 1672-8270(2023)09-0081-04 [中图分类号] R445.1 [文献标识码] AClinical value of real-time SWE combined with 2D ultrasound-guided puncture in the diagnosis of breast cancer/WANG Yang, ZHOU Yu-wei, GONG Chun-li, et al//China Medical Equipment,2023,20(9):81-84.[Abstract] Objective: T o explore the clinical value of shear wave elastography (SWE) combined with two-dimensional (2D) ultrasound-guided puncture in the diagnosis of breast cancer. Methods: A total of 400 patients with suspected breast cancer who admitted to hospital were selected, and the sites of suspected malignant tumor of the breast of all patients underwent puncture biopsy by both ordinary 2D ultrasound-guided puncture and puncture biopsy with SWE combined with ordinary 2D ultrasound-guided. The result of pathological examination was used as the "Gold standard" of judging benign and malignant tumors. The clinical value of SWE combined with ultrasound-guided puncture in the diagnosis of breast cancer was analyzed. Results: The results of pathological examination indicated that 164 cases were confirmed as malignant tumor and 236 cases were confirmed as benign tumor in 400 patients with suspended breast cancer. A total of 128 cases were diagnosed as positivity by 2D ultrasound-guided puncture, and 160 cases were diagnosed as positivity by SWE combined with 2D ultrasound-guided puncture. The sensitivity and accuracy of SWE combined with ordinary 2D ultrasound-guided puncture biopsy were significantly higher than those of single ultrasound puncture biopsy in diagnosing breast cancer (x 2=12.401, x 2=10.960, P <0.05), and the differences of them were significant, respectively. Conclusion: SWE combined with ordinary 2D ultrasound-guided puncture biopsy has outstanding diagnostic value for breast cancer, which can effectively distinguish benign and malignant breast tumors.[Key words] Breast cancer; Real-time shear wave elastography; Ultrasonic; Needle biopsy[First-author’s address] Ultrasound Department, T angshan People's Hospital, T angshan 063000, China.[摘要] 目的：探讨剪切波弹性成像(SWE)联合二维超声引导穿刺对乳腺癌诊断的临床价值。
经淋巴管超声造影联合剪切波弹性成像对甲状腺癌中央区淋巴结转移的诊断价值
·临床研究·经淋巴管超声造影联合剪切波弹性成像对甲状腺癌中央区淋巴结转移的诊断价值林晋生李裕生黄惠平傅铮摘要目的探讨经淋巴管超声造影（LCEUS）联合剪切波弹性成像（SWE）对甲状腺癌（TC）中央区淋巴结转移的诊断价值。
方法将70例经病理确诊的TC患者根据有无中央区淋巴结转移分为转移组（30例）和无转移组（40例），两组均行LCEUS和SWE检查，比较LCEUS灌注顺序、灌注模式、到达时间、达峰时间、峰值强度及SWE参数［杨氏模量最大值（Emax）、最小值（Emin）、平均值（Emean）］的差异。
应用多因素Logistic回归分析TC中央区淋巴结转移的独立影响因素，绘制受试者工作特征（ROC）曲线分析LCEUS、SWE单独及联合应用对TC中央区淋巴结转移的诊断效能。
结果转移组和无转移组LCEUS灌注顺序、灌注模式、到达时间、达峰时间、峰值强度比较差异均有统计学意义（均P<0.05）。
转移组Emax、Emin和Emean均高于无转移组，差异均有统计学意义（均P<0.05）。
多因素Logistic回归分析显示，峰值强度、Emax、Emin和Emean均为TC中央区淋巴结转移的独立影响因素（均P<0.05）。
ROC曲线分析显示，峰值强度、Emax、Emin、Emean及其联合应用诊断TC中央区淋巴结转移的曲线下面积分别为0.713、0.837、0.665、0.660、0.879。
结论LCEUS联合SWE诊断TC中央区淋巴结转移具有较高的临床价值。
关键词超声检查，经淋巴管；造影剂；剪切波弹性成像；甲状腺癌；中央区转移淋巴结［中图法分类号］R445.1；R736.1［文献标识码］AValue of lymphatic contrast-enhanced ultrasound combined with shear wave elastography in the diagnosis of central lymph node metastasis ofthyroid carcinomaLIN Jinsheng，LI Yusheng，HUANG huiping，FU ZhengDepartrment of Endocrinology，Ningde Municipal Hospital of Ningde Normal University，Fujian352100，ChinaABSTRACT Objective To explore the value of lymphatic contrast-enhanced ultrasound（LCEUS）combined with shear wave elastography（SWE）in the diagnosis of central lymph node metastasis of thyroid carcinoma（TC）.Methods A totalof70patients with TC confirmed by pathology were enrolled，according to presence or absence of lymph node metastasis，they were divided into metastasis group（n=30）and non-metastasis group（n=40）.All underwent LCEUS and SWE examination，the differences of LCEUS perfusion order，perfusion mode，arrival time，time to peak，peak intensity and SWE parameters［the maximum，minimum，mean Young’s modulus（Emax，Emin，Emean）］were compared.The independent influencing factors of central lymph node metastasis of TC were analyzed by multivariate Logistic regression analysis.The diagnostic efficiency of LCEUS，SWE applied alone and in combination for central lymph node metastasis of TC was analyzed by receiver operating characteristic（ROC）curve.Results There were significant differences in LCEUS parameters（perfusion order，perfusion mode，arrival time，time to peak，peak intensity）between metastasis group and non-metastasis group（all P<0.05）.SWE parameters （Emax，Emin，Emean）in metastasis group were higher than those in non-metastasis group（all P<0.05）.Multivariate Logistic regression analysis showed that peak intensity，Emax，Emin and Emean were the independent influencing factors of central lymph nodes metastasis of TC（all P<0.05）.ROC curve analysis showed the area under the curve of peak intensity，Emax，Emin，Emean and combined application in the diagnosis of central lymph node metastasis of TC were0.713，0.837，0.665，0.660，0.879，respectively.Conclusion LCEUS combined with SWE has high sensitivity and clinical value in the diagnosis of central lymph node metastasis of TC.KEY WORDS Ultrasonography，lymphatic；Contrast agent；Shear wave elastography；Thyroid carcinoma；Central compartment lymph node metastasis作者单位：352100福建省宁德市，宁德师范学院附属宁德市医院内分泌及代谢科通讯作者：傅铮，Email：甲状腺癌（thyroid carcinoma，TC）是临床常见的内分泌恶性肿瘤，极易出现淋巴结转移［1］，且颈部中央区是最常见的淋巴结转移部位，早期识别TC患者是否发生淋巴结转移，对于其后续治疗方案的制定具有重要参考意义。
barker编码激励超声导波在断轨检测中的应用
barker编码激励超声导波在断轨检测中的应用随着铁路运输的日益发展，铁路安全问题也越来越受到关注。
铁路断轨事故是一种严重的安全隐患，如果不及时发现和处理，将会给铁路运输带来巨大的危害。
因此，断轨检测技术的研究和发展一直是铁路安全领域的重要任务。
超声检测技术是目前断轨检测中常用的一种技术手段。
它是通过利用超声波在材料中传播的特性，来检测材料中的缺陷和损伤。
超声波具有穿透性强、灵敏度高、非接触性等优点，因此在断轨检测中有着广泛的应用。
然而，传统的超声检测技术存在一些缺陷，例如：不能进行实时检测、检测精度有限等。
因此，需要研究新的超声检测技术来解决这些问题。
在这方面，barker编码激励超声导波技术是一种有潜力的技术手段。
barker编码激励超声导波技术是一种利用barker编码激励超声波在材料中传播的特性，来检测材料中的缺陷和损伤的技术。
barker 编码是一种特殊的二进制序列，具有良好的自相关性和互相关性。
利用barker编码可以实现超声波的高能量传输和高精度检测。
barker编码激励超声导波技术的原理是：将barker编码作为超声波的激励信号，在材料中传播，当遇到缺陷或损伤时，超声波会发生反射和散射，从而改变传播路径和传播速度，这些变化可以通过接收端的信号进行分析和处理，从而实现对缺陷和损伤的检测和定位。
barker编码激励超声导波技术具有以下优点：1.高能量传输：barker编码可以实现超声波的高能量传输，从而提高检测灵敏度和可靠性。
2.高精度检测：barker编码可以实现超声波的高精度检测，从而提高检测精度和准确性。
3.实时检测：barker编码可以实现超声波的实时检测，从而提高检测效率和可操作性。
4.多缺陷检测：barker编码可以实现多缺陷检测，从而提高检测范围和全面性。
barker编码激励超声导波技术在断轨检测中的应用具有广阔的前景。
它可以实现对铁轨中的缺陷和损伤的快速、准确、全面的检测和定位，从而保障铁路运输的安全和稳定。
超声导波目标模式的激励方法研究
超声导波目标模式的激励方法研究
丁涛涛;郭宇;项延训
【期刊名称】《振动与冲击》
【年(卷),期】2024(43)4
【摘要】超声导波检测过程中不同模态导波信号与各类损伤之间的相互作用存在差异性,直接影响了损伤检测及定位成像结果的可靠性。
因此,系统研究导波目标模式的激励方法从而获得理想的导波信号,有助于实现多类型损伤的精准检出以及获得高分辨率定位成像结果。
该研究基于理论分析、有限元仿真和试验测量开展了超声导波目标模式的激励方法研究。
理论分析导波目标模式激励的条件,并且构建二维多物理场仿真模型进行导波目标模式激励方法的验证。
试验过程中将梳状换能器与锆钛酸铅压电陶瓷(piezoelectric ceramic, PZT)进行比较分析,结果表明,梳状换能器相较于PZT压电片具有良好的模式选择能力。
另外,设计制作四分之一全向和全向梳状换能器,使其进行目标模式导波信号激励的同时实现传播方向的调控。
【总页数】7页(P20-26)
【作者】丁涛涛;郭宇;项延训
【作者单位】江苏徐工国重实验室科技有限公司;高端工程机械智能制造国家重点实验室;华东理工大学机械与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB552;TB559
【相关文献】
1.钢轨中超声导波激励响应计算方法研究
2.长骨中编码激励超声导波的方法研究
3.超声导波激励频率选取对其模式控制的影响
4.钢轨中超声导波模式激励方法研究
5.多阵列超声导波频相联控激励下复合材料损伤聚焦成像方法
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零群速度特征导波在焊缝损伤评估中的应用
零群速度特征导波在焊缝损伤评估中的应用
任猛;孟祥迪;邓明晰
【期刊名称】《陕西师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(52)2
【摘要】通过数值模拟方法研究了零群速度特征导波(zero-group-velocity feature guided waves,ZGV-FGWs)在焊缝损伤检测中的应用。
建立了焊缝结构的二维频域有限元模型,损伤程度用不同的杨氏模量表征,验证了焊缝结构中的共振现象并确定了能量集中在焊缝特征区附近时的共振频率。
利用三维时域有限元方法确定了ZGV-FGWs共振模式的存在,并分析了不同杨氏模量焊缝的ZGV-FGWs传播特性。
结果表明:随着材料杨氏模量的减小,ZGV-FGWs频谱信号幅值显著单调减小,且ZGV-FGWs频谱信号幅值的变化趋势与激励信号的频谱曲线吻合。
基于此特性可以设置合适的激励信号,获得幅值变化更强的ZGV-FGWs频谱信号,进而准确评价焊缝的损伤状态。
【总页数】8页(P35-42)
【作者】任猛;孟祥迪;邓明晰
【作者单位】重庆大学航空航天学院
【正文语种】中文
【中图分类】O426.4
【相关文献】
1.焊缝特征导波模态的分析与应用
2.基于焊缝特征导波的焊缝缺陷损伤数值模拟研究
3.基于群速度校准的超声导波技术及在复合材料缺陷检测中的应用
4.导波结构健康监测中损伤因子的研究和应用
5.基于焊缝特征导波的搅拌摩擦焊损伤定量识别
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超声多角度平面波相干复合血流速度检测的参数研究
超声多角度平面波相干复合血流速度检测的参数研究何冰冰;张榆锋;李支尧;熊丽;郎恂;梁虹【期刊名称】《电子学报》【年(卷),期】2022(50)10【摘要】本文研究了超声多角度平面波(Multi-angle Plane Wave,MPW)相干复合血流速度剖面(Blood Flow Ve⁃locity Profile,BFVP)检测的关键参数.基于Field II超声仿真平台开展仿真实验,分别建立水平、倾斜颈总动脉(Com⁃mon Carotid Artery,CCA)平面波超声仿真模型.使用3~11个角度、间隔0.25°~16°的MPW扫描水平CCA生成复合图像,基于散斑跟踪法(Speckle Tracking,ST)测量BFVP;使用3个角度、间隔0.25°~20°的MPW扫描倾斜CCA生成复合回波信号,基于多普勒测速法(Doppler Velocimetry,DV)估计BFVP.对比预设理论速度剖面,ST法与DV 法的最优参数分别为11个间隔1.0°、3个间隔3.0°的平面波.基于造影增强的兔髂动脉开展体内实验,验证了最优参数的有效性.综上所述,本文研究为MPW相干复合检测BFVP的参数设置提供参考,有助于获得准确的临床诊断信息.【总页数】11页(P2478-2488)【作者】何冰冰;张榆锋;李支尧;熊丽;郎恂;梁虹【作者单位】云南大学信息学院电子工程系;昆明医科大学第三附属医院超声科;云南贝泰妮生物科技集团股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.符号相干系数加权的超声平面波复合成像算法2.基于CUDA的多角度平面波复合算法研究3.基于微型阵列换能器的复合多角度\r平面波超快速超声成像4.子宫动脉多普勒血流速度测定参数预测葡萄胎新生血管形成和预后转归的超声研究5.基于广义相干系数的超声平面波复合成像因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
多参数可调低强度脉冲超声治疗系统的研制
多参数可调低强度脉冲超声治疗系统的研制
牛洋洋;马继鹏;钟昇;詹凯;陈昕
【期刊名称】《电子测量技术》
【年(卷),期】2013()8
【摘要】针对目前市场上的低强度超声治疗设备功能单一,参数固定,不能满足实验研究和临床治疗中需要的多功能参数的问题,研制了便携式、模块化、低成本、多参数宽范围可调的低强度脉冲超声治疗系统,其中可调参数包括:频率、占空比、脉冲重复频率、编码类型和输出功率等。
本设计包括系统硬件与软件设计,并对该系统进行了多种测试,包括:阻抗分析、声场测试、声功率测试和系统效率测试等。
测试结果显示,该系统具有较好的灵活性和稳定性,能满足多场合的应用需要,具有广阔的应用前景。
【总页数】5页(P15-18)
【关键词】超声治疗;低强度脉冲超声治疗;多参数可调;MCU;FPGA
【作者】牛洋洋;马继鹏;钟昇;詹凯;陈昕
【作者单位】医学超声关键技术国家地方联合工程实验室;广东省生物医学信息检测与超声成像重点实验室;深圳大学医学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB517
【相关文献】
1.低强度脉冲超声在泌尿系统疾病治疗中的研究进展 [J], 陈思同; 王志平
2.低强度脉冲超声治疗骨折的系统回顾和荟萃分析 [J], 夏驷捷;廖琦
3.低强度脉冲超声治疗骨折的系统回顾和荟萃分析 [J], 夏驷捷;廖琦
4.低强度聚焦超声与低强度脉冲超声治疗轻度创伤性膝骨关节炎:疼痛与功能的差异 [J], 岳恒;甄平;梁小弟
5.低强度聚焦超声与低强度脉冲超声治疗轻度创伤性膝骨关节炎:疼痛与功能的差异 [J], 岳恒;甄平;梁小弟
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基于改进FastICA的胎儿心电提取算法研究
基于改进FastICA的胎儿心电提取算法研究赵治栋;徐雯;张晓红;叶海慧【摘要】Due to fast independent component analysis(FastICA)method is easy to strap into local optimum values,the extracted fetal electrocardiogram(ECG)is often mixed with noise especially maternal ECG. To solve those problem ,this paper presents a novel method for extracting the fetal ECG signal,which combines modified BFGS(MBFGS)method and chaos optimization algorithm instead of Newton iteration method. The experiments are conducted by the analog signals and clinical signals respectively. The results indicate that the proposed method in this paper could well extract fetal ECG and there is almost no maternal ECG in fetal ECG,also our method is superior to FastICA.%针对FastICA算法容易陷入局部最优,导致提取的胎儿心电往往含有较多噪声的问题.本文将修正BFGS法(MB?FGS)和混沌优化算法相结合来代替传统的牛顿迭代法,提出一种新的独立分量分析方法,并用于胎儿心电信号的提取.分别用合成信号和临床信号对该算法进行验证,实验结果表明本文提出的算法能提取出清晰并不含母体心电的胎儿心电信号,而且算法性能更优于FastICA.【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2015(028)009【总页数】7页(P1275-1281)【关键词】生物医学信号处理;胎儿心电信号;快速独立分量分析;MBFGS;混沌优化【作者】赵治栋;徐雯;张晓红;叶海慧【作者单位】杭州电子科技大学电子信息学院,杭州310018;杭州电子科技大学通信工程学院,杭州310018;杭州电子科技大学电子信息学院,杭州310018;浙江大学医学院附属妇产科医院,杭州310006【正文语种】中文【中图分类】R318EEACC:7230 doi:10.3969/j.issn.1004-1699.2015.09.002胎儿心电信号是胎儿心脏活动最源发性信号，其电位变换的时间、方向和次序等都具有一定的规律，能反映胎儿在宫内的生长和健康状况［1］。
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（复 旦 大 学 电子 工 程 系 ，上 海 ２００４３３）
摘 要 ：为 了提 高超 声 回波 信 号 的信 噪 比和 空 间 分 辨 率 ，获 取 血 流 速 度 剖 面 ，使 用 编 码 激 励 技 术 来 改 进 传 统 的 医 学 超 声 血 流 测 量 系 统 。 提 出 一 种 具 有 “零 相 关 窗 ”的 互 补 码 序 列 ，该 序 列 具 有 局 部 最 佳 非 周 期 自相 关 性 ，可 以 在 特 定 区 域 内 完 全 消 除 旁 瓣 ，并 且 采 用 易 于 硬 件 实 现 的 二 相 编 码 序 列 。介 绍 了 该 序 列 的 构 造 方 法 和 特 性 ，并 分 析 了用 其 测 量 血 流 速 度 剖 面 的 原 理 和 方 法 。采 用 自主开 发 研 制 的 激 励 超 声 测 量 硬 件 平 台 ，通 过 单 反 射 面 回 波 实 验 ，证 实 了该 序 列 比单 脉 冲 和 ｌ３位 Ｂａｒｋｅｒ码 序 列 具有 更 优 良的信 噪 比增 益 。通 过 搭 建 模 拟 人 体 血 流 测 量 实 验 装 置 进 行 仿 血 流 的速 度 剖 面 测 量 试 验 。实 验 结 果 表 明 ，该 序 列 激 励 超 声 信 号 同 时 具 有 优 良的 空 间 分 辨 率 ，在 发 射 换 能 器 的 中 心 频 率 为 ５ ＭＨｚ时 ，可 达 到 ０．３ ｍｍ 的纵 向分 辨率 ，取 得 了 良好 的测 量 效 果 。 关 键 词 ：编 码 激 励 ；零 相 关 窗 互 补 码 ；血 流速 度 剖 面 ；实验 研 究 中图 分 类 号 Ｒ３１８．０８ 文 献 标 识 码 Ａ 文 章 编 号 ０２５８—８０２１（２０１０ Ｊ０４－０５３８－０７
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｗ ｉｎｄｏｗ Ｃｏｍ ｐｌｅｍ ｅｎｔａｒｙ Ｃｏｄｅｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｂｌｏｏｄ Ｆｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｍ ｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔ
ＸＩＡＯ Ｙａｎｇ ＹＵ Ｊｉａｎ—Ｇｕｏ ｃ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｆｕｄａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００４３３．Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｉｓ ｐｕｒｐｏｓｅｄ ｔｏ ａｃｑｕｉｒｅ ｂｌｏｏｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｐｒｏｆ ｉｌｅｓ． Ｕｓｕａｌｌｙ ｃｏｄｅｄ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｓｉｇｎａｌ—ｔｏ－ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｓｐａｃｅ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｅｃｈｏ ｓｉｇｎａｌｓ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ。ａ ｚｅｒｏ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｃｏｄｅｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｔｈｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｈａｄ ｐｒｅｆｅｃｔ ｌｏｃａｌ ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｏ ｓｉｄｅｌｏｂｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｗｉｎｄｏｗ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ａｓ ａ ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｃｏｄｅｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ， ｉｔ ｗａｓ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｔｏ ｇｅｎｅｒａｔｅ ｂｙ ｈａｒｄｗａｒｅ． Ｔｈｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｍｅａｓｕｒ ｉｎｇ ｂｌｏｏｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｐｒｏｆｉｌｅ． Ａｎ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｕｓｉｎｇ ｃｏｄｅｄ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｗａｓ ｓｅｔｕｐ ｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔ ｍｉｒｒｏｒ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ． Ｉｔ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｈｉｇｈｅｒ ＳＮＲ ｇａｉｎ ｔｈａｎ ｐｕｌｓｅ ａｎｄ １ ３一ｂｉｔ Ｂａｒｋｅｒ ｃｏｄｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ． Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｐｒｏｆｉｌｅ ｏｆ ｂｌｏｏｄ ｗａｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｕｓｉｎｇ ａ ｆｌｏｗ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｃｈｅｄ ０．３ ｍｍ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒ￣ｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ｗａｓ ５ Ｍ ＨＺ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｄｅｄ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ；ｚｅｒｏ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒ ｙ ｃｏｄｅ；ｂｌｏｏｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｐｒｏｆｉｌｅ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ
２９ 卷 ４ 期 ２０１０年 ８月
中 国 生 物 医 学 工 程 学 报 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖ ０１．２９ ＮＯ．４ Ａｕｇｕｓｔ ２０１０
零 相 关 窗 互 补 码 序 列 激 励 在 超 声 血 流 速 度 剖 面 测 量 中 的 应 用 研 究
引言
在临床 医 学 中 ，超声 检 测 作 为 一 种 非介 人 、无 损伤 的检测 方法 被 广泛 用 于人 体 血 流测 量 领域 ，对 生理研 究 和疾病 诊断 具有 重要 价值 。与传 统 的
主
萎喜 较 高 的空 间
分辨 率 ，发 射 脉 冲 的宽 度 受 到一 定 限 制 ，这 使 回波 信号 的信 噪 比恶 化 ，导致 探 测深 度 的降 低 。而 编码