实验一：超声波的发射、接收和传播实验

交通大学实验报告

课程医学超声原理第1 页共7 页系别生物医学工程实验日期2016年10月18日专业班级组别_______ 交报告日期2016年11月16日同组人吴冕、思敏、文鑫杰、宋雨晨、敬祺、闵凯、吴丹妮、薛珂

教师审批签字

实验一超声传播实验

一、小组人员分工

1．实验操作及数据记录：吴冕、思敏

2．实验数据处理与分析：宋雨晨

3．实验报告撰写：宋雨晨

二、实验容

1.掌握各种设备的操作和（超声探头、脉冲发射及接收设备、示波器）

2.分别得到两种超声探头（1MHz,5MHz）的反射回波，并画出其波形。

3.通过数据处理（FFT变换），分别得到每种探头的频谱特性并画出。

4.改变发射能量（energy）、增益（gain）、阻抗（damping）等参数，重复上

述过程。

三、实验程序及运行结果

1.数据读取及处理程序

file='C:\Users\908\Desktop\超声第一次实验\TEK0000.csv'; %cav文件存储路径

m=csvread(file,0,4,[0,4,2499,4]); %将cav文件中的数据导入向量m中

%作时域图像

figure(1)

plot(m),title('Time Domain'),xlabel('Sampling ponits'),ylabel('Intensity/V');

%作傅氏变换

N=2500;

k=floor(-(N-1)/2:(N-1)/2);

x=fftshift(fft(m,N));

%作幅频曲线

figure(2)

plot(k/N,20*log10(abs(x))),title('Frequency Domain');

xlabel('Normalized Frequency/Hz'),ylabel('Magnitude/dB');

2.运行结果

⑴时域回波波形

①ENERGY=1，DAMPING=1，GAIN=35dB

图1

②ENERGY=2，DAMPING=1，GAIN=35dB

图2 ③ENERGY=2，DAMPING=1，GAIN=27dB

图3 ④ENERGY=2，DAMPING=3，GAIN=27dB

图4

⑵幅频曲线

①ENERGY=1，DAMPING=1，GAIN=35dB

图5

②ENERGY=2，DAMPING=1，GAIN=35dB

图6 ③ENERGY=2，DAMPING=1，GAIN=27dB

图7 ④ENERGY=2，DAMPING=3，GAIN=27dB

图8 更换5M Hz探头后：

四、实验结果分析

1.对比图1、图2，信号发生器能量（Energy）越高，波幅越大。

2.对比图2、图3不难看出，信号发生器增益（Gain）越高，波幅越大。

3.对比图3、图4不难看出，信号发生器衰减（Damping）越大，波幅越小。

4.当改变PRF时，超声波图像并未产生较大的影响，这是因为PRF是指单位时间探头发射超声波的次数，并不改变超声波本身特性。

5.改变探头后，频域上波形有发生变化。频率高的探头在高频中惠较为集中。而其他因素，如增益、阻抗、能量、PRF对波形的影响和未更换探头时一致。