可配置相控阵超声成像系统及NDT应用

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作者 吴文焘 李平 《声学技术》 CSCD 2013年第S1期179-180,共2页

0引言超声相控阵成像对于无损检测具有重要的意义,今年来得到了广泛应用[1][2][3]。发展的电子技术使得目前的相控阵成像系统发展越来越快。利用可编程器件和处理器的可配置性,可以实现不同的成像策略及数据处理。目前,国际上出现了一... 0引言超声相控阵成像对于无损检测具有重要的意义,今年来得到了广泛应用[1][2][3]。发展的电子技术使得目前的相控阵成像系统发展越来越快。利用可编程器件和处理器的可配置性,可以实现不同的成像策略及数据处理。目前,国际上出现了一些用于超声相控阵成像的平台[4][5][6]。还有一些厂商也开发了一些成熟产品,例如GE Phasor 展开更多

关键词 NDT 超声成像系统 可配置性 可编程器件 探伤器 无损探伤 高频超声 超声图 图像显示 系统成像

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一种简单高精度超声液位计系统的设计与实现 被引量：7

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作者 蒲杰 李平 吴文焘 《应用声学》 CSCD 北大核心 2010年第6期437-442,共6页

介绍了超声时延法测距的基本原理,设计并实现了一种基于DSP的超声液位计系统,改进国内同类产品精度和稳定度偏低的问题。利用选用的AD、DSP芯片特点,给出了一种简单高效率的超声换能器驱动电路和回波采集放大电路的实现方案;使用通用16... 介绍了超声时延法测距的基本原理,设计并实现了一种基于DSP的超声液位计系统,改进国内同类产品精度和稳定度偏低的问题。利用选用的AD、DSP芯片特点,给出了一种简单高效率的超声换能器驱动电路和回波采集放大电路的实现方案;使用通用16位定点DSP芯片TMS320VC5502,实现测距算法,增强了后端数字信号处理能力;使用收发一体窄带超声换能器发射和接收超声信号,其中心频率20kHz,3dB带宽1kHz。实验结果表明,本系统测量范围为0.5～18m,测量精度可达到测量距离的0.5%。 展开更多

关键词 高精度 超声液位计 系统 设计 level SIMPLE high PRECISION implementation 超声换能器 DSP芯片 中心频率 数字信号 收发一体 实验结果 实现方案 驱动电路 基本原理 回波采集 放大电路 处理能力

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压缩感知在医学超声成像中的仿真应用研究 被引量：8

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作者 吕燚 吴文焘 李平 《声学技术》 CSCD 2013年第2期106-110,共5页

为了解决医学超声成像系统中面临的采样率高,数据量大的问题,提出将压缩感知理论方法用于医学超声成像。首先建立了超声信号在时域的稀疏表达模型,然后利用模拟信息转换器对信号进行稀疏采样,最后使用最优化方法完成回波信号重建,利用... 为了解决医学超声成像系统中面临的采样率高,数据量大的问题,提出将压缩感知理论方法用于医学超声成像。首先建立了超声信号在时域的稀疏表达模型,然后利用模拟信息转换器对信号进行稀疏采样,最后使用最优化方法完成回波信号重建,利用合成发射孔径方式完成最终超声成像。为了验证算法的有效性,利用Field II对点目标以及复杂组织目标进行了仿真实验,在均方误差、分辨率、对比度以及成像质量上与常规成像结果对比分析。结果表明,采用1/2奈奎斯特采样频率,以30%原始数据所完成的成像仍然可保证良好的图像质量。采用压缩感知理论可以大幅度降低医学超声系统的采样率及总数据量。 展开更多

关键词 超声成像 压缩感知 模拟信息转换 合成孔径

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一种用于超声成像的零相位滤波后处理方法 被引量：3

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作者 韩晓丽 吴文焘 曹政 《应用声学》 CSCD 北大核心 2019年第2期159-165,共7页

针对超声成像中基于有限脉冲响应滤波器的零相位滤波处理效率低难以满足实时性要求高的系统需求的问题,提出采用无限冲激响应滤波器实现零相位滤波后处理的方法。首先,分别设计幅频特性相似的有限脉冲响应滤波器和无限冲激响应滤波器作... 针对超声成像中基于有限脉冲响应滤波器的零相位滤波处理效率低难以满足实时性要求高的系统需求的问题,提出采用无限冲激响应滤波器实现零相位滤波后处理的方法。首先,分别设计幅频特性相似的有限脉冲响应滤波器和无限冲激响应滤波器作为零相位滤波器的基础滤波器;然后,针对超声相控阵系统采集的超声波回波射频信号,采用两种不同的零相位滤波方法进行处理,对比分析二者的性能、成像效果和效率。结果表明,实现幅频特性近似的零相位滤波,无限冲激响应滤波器具有更低的阶数,可以达到前者的1/4,算法的运算量更低,仅约为前者的1/2。当无限冲激响应滤波器采用直接形式实现时,效率更高,系统的实时性更好。 展开更多

关键词 超声成像 超声相控阵 零相位滤波 无限冲激响应滤波器 效率

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基于TMS320VC5502的电子耳蜗CIS算法实现 被引量：2

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作者 吕燚 李平 +1 位作者 孟丽 吴文焘 《现代电子技术》 2012年第15期66-69,共4页

针对电子耳蜗连续交替采样算法(CIS)实现中面临的所需刺激速率高、要求参数调整灵活等问题,提出了一种基于FFT的CIS算法实现方法,设计了一套基于TMS320VC5502的电子耳蜗体外处理器的硬件系统。利用单频信号和实际语音对系统进行了验证,... 针对电子耳蜗连续交替采样算法(CIS)实现中面临的所需刺激速率高、要求参数调整灵活等问题,提出了一种基于FFT的CIS算法实现方法,设计了一套基于TMS320VC5502的电子耳蜗体外处理器的硬件系统。利用单频信号和实际语音对系统进行了验证,结果表明系统高效地实现了CIS算法,刺激速率达到了8 000次以上,满足电子耳蜗的要求。因此该设计系统有着高灵活性、高实时性和低功耗等特点,对电子耳蜗的研究和工程实现具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 电子耳蜗 连续交替采样 快速傅里叶变换 TMS320VC5502

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便携式数字B超收发电路的设计与实现

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作者 蒲杰 李平 +1 位作者 吴文焘 吕燚 《应用声学》 CSCD 北大核心 2011年第2期145-152,共8页

本文通过不同方案对比,综合权衡信号质量、功耗、面积和成本等因素,提出并实现了一种数字化便携式B超的收发电路设计。在总体结构的基础上,重点分析、介绍了高压开关、收发隔离选通和控制逻辑部分的设计方案,并给出了初步测试和实验结... 本文通过不同方案对比,综合权衡信号质量、功耗、面积和成本等因素,提出并实现了一种数字化便携式B超的收发电路设计。在总体结构的基础上,重点分析、介绍了高压开关、收发隔离选通和控制逻辑部分的设计方案,并给出了初步测试和实验结果。设计及测试结果表明设计的便携式B超前端收发电路具有体积小、结构简单、通道一致性好等优点,具有较高的信号质量及较低的信号失真度,并保持较低的功耗,能够实现编码发射;达到了设计目标。 展开更多

关键词 B超 FPGA 收发电路

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楔块中脉冲声场及相控阵成像自检研究 被引量：2

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作者 喻飞 吴文焘 李平 《应用声学》 CSCD 北大核心 2014年第6期512-519,共8页

相控阵横波检测必须在换能器前方加上楔块,对于楔块中的声场进行研究具有重要意义。本文通过数值计算和物理实验研究了超声相控阵楔块中的脉冲声场,分析并解释了超声相控阵系统自检成像过程中各种波形的产生机理和转换过程。首先从固体... 相控阵横波检测必须在换能器前方加上楔块,对于楔块中的声场进行研究具有重要意义。本文通过数值计算和物理实验研究了超声相控阵楔块中的脉冲声场,分析并解释了超声相控阵系统自检成像过程中各种波形的产生机理和转换过程。首先从固体中超声传播理论出发,采用时域有限差分方法对相控阵楔块中各阵元独立发射条件下的脉冲声场进行仿真计算,给出了超声脉冲在楔块中的传播过程;然后开展了对应边界条件下相控阵楔块的B模式成像实验。数值模拟和物理实验的结果基本一致。本文的研究初步展示了楔块中的脉冲声场,其结果可为超声相控阵系统自检和楔块设计提供参考。 展开更多

关键词 超声检测 时域有限差分方法 相控阵 自检 楔块

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虚拟源方法应用于B超成像系统的研究 被引量：1

8

作者 李遥 吴文焘 李平 《声学技术》 CSCD 2013年第S1期183-184,共2页

0引言在传统B超成像中,接收时可实现逐点聚焦,但发射时只能单点聚焦或分段多点聚焦,因此只能在发射焦点附近获得较高的分辨率。合成孔径技术在理论上可获得不受深度影响的横向分辨率,但其应用受到了低信噪比等因素的限制。本文研究了虚... 0引言在传统B超成像中,接收时可实现逐点聚焦,但发射时只能单点聚焦或分段多点聚焦,因此只能在发射焦点附近获得较高的分辨率。合成孔径技术在理论上可获得不受深度影响的横向分辨率,但其应用受到了低信噪比等因素的限制。本文研究了虚拟源方法[1]在B超成像中的应用,分析了其对分辨率和信噪比的影响,并通过仿真实验验证了该方法能够提高成像质量。 展开更多

关键词 点聚焦 信噪比 合成孔径技术 成像质量 横向分辨率 成像系统 仿真实验 B超成像 球面波 时可

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周期性管柱信道声传输特性的有限元仿真分析 被引量：1

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作者 王森梁 何玉发 +3 位作者 魏剑飞 柴小飞 王玥 吴文焘 《测井技术》 CAS 2023年第3期263-269,共7页

在石油钻井过程中,井下信息的获取与实时传输对准确评价地层、油藏描述及开发等过程具有重要的意义。井下声波传输方式是井下信息传输的主要方法之一,其利用井下固有的管柱信道作为信息传输的载体,具有传输速率高和适应性好的优点。以... 在石油钻井过程中,井下信息的获取与实时传输对准确评价地层、油藏描述及开发等过程具有重要的意义。井下声波传输方式是井下信息传输的主要方法之一,其利用井下固有的管柱信道作为信息传输的载体,具有传输速率高和适应性好的优点。以有限元方法为基础,利用有限元仿真软件COMSOL建立二维轴对称管柱模型。对周期性管柱信道的声波传输特性(时域和频域)进行分析,研究套管与接箍交界处声阻抗突变、钻井液黏滞阻尼损耗和管柱结构阻尼损耗对声波传输特性的影响规律。结果表明:有限元方法可以获得通阻带交替的梳状滤波器频谱结构;钻井液的黏滞耦合会降低声波信号的能量,且随着声波频率变高,通带内幅值衰减变大;管柱结构阻尼会使得通带内的能量随着声波传输距离增加而降低。开展了周期性管柱信道的声波传输特性现场测试实验,验证了仿真结果具有较高的准确性,可以为声波遥传系统的设计开发奠定基础。 展开更多

关键词 管柱信道 信道建模 有限元方法 钻井液黏滞阻尼 结构阻尼

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医学超声成像中近场相位屏模型的研究

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作者 夏新源 吴文焘 +1 位作者 李平 孟晓辉 《声学技术》 CSCD 2013年第S1期181-182,共2页

0引言医学超声成像中存在着相位畸变问题,主要原因是由于人体组织中声速分布的不均匀性,如脂肪中的声速大约为1470m/s,而胶原组织中的声速约为1665m/s,颅骨中的声速介于2060 m/s到3360 m/s之间[1]。而我们在设计超声成像系统时,大都假... 0引言医学超声成像中存在着相位畸变问题,主要原因是由于人体组织中声速分布的不均匀性,如脂肪中的声速大约为1470m/s,而胶原组织中的声速约为1665m/s,颅骨中的声速介于2060 m/s到3360 m/s之间[1]。而我们在设计超声成像系统时,大都假定声速在人体组织中的传播速度均为固定不变的数值(通常取1540 m/s)。当超声波在人体内传播时,由于波前经过的路径不同而产生了相位畸变。 展开更多

关键词 医学超声成像 声速分布 畸变校正 超声成像系统 胶原组织 波前 传播速度 不均匀性 不一致性 图像分辨率

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基于FPGA的可控增益超声检测系统研究

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作者 喻飞 吴文焘 夏新源 《声学技术》 CSCD 2013年第S1期177-178,共2页

0引言超声无损检测是指利用超声波与工件相互作用,对声波反射、散射和透射进行研究,并进而对其特定应用性进行评价的技术[1][2]。由于超声波不会对人体和被检测器件造成伤害,因此成为无损检测技术的重要方法之一[3]。超声波在不同性质... 0引言超声无损检测是指利用超声波与工件相互作用,对声波反射、散射和透射进行研究,并进而对其特定应用性进行评价的技术[1][2]。由于超声波不会对人体和被检测器件造成伤害,因此成为无损检测技术的重要方法之一[3]。超声波在不同性质的介质中传播时将发生反射、折射和复杂的波模式转换,使得超声波能量被吸收和散射。 展开更多

关键词 超声检测 被测材料 检测器件 模式转换 超声波能量 超声波检测 驱动芯片 声波反射 声程 回波数据

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