發(fā)布時(shí)間：2017-08-20 05:31

  本文關(guān)鍵詞：基于共焦算法的微波成像系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 生物微波成像 共焦成像算法 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 步進(jìn)頻率連續(xù)波采樣技術(shù) 腦中風(fēng)檢測(cè)

【摘要】：腦中風(fēng)是一種緊急病例,通常會(huì)引起腦部損傷,產(chǎn)生并發(fā)癥,甚至死亡。由腦中風(fēng)引起的死亡人數(shù)呈逐年上升的趨勢(shì)。傳統(tǒng)的治療藥物,如打破血塊的藥物,它雖然可以大大減少由中風(fēng)引起的損害,但只有在發(fā)病短期內(nèi)才是最有效的,長(zhǎng)期就會(huì)造成大量的腦細(xì)胞死亡。因此,快速和及時(shí)的診斷起著至關(guān)重要的作用,特別是在中風(fēng)癥狀剛出現(xiàn)的幾個(gè)小時(shí)。目前腦中風(fēng)檢查依靠大型的先進(jìn)器械、設(shè)備,例如CT掃描,核磁共振等,必須到醫(yī)院才能進(jìn)行,不能被用來(lái)作為一個(gè)經(jīng)常性的中風(fēng)檢測(cè)方法。微波成像是指使用微波照射待測(cè)體,繼而通過(guò)待測(cè)體散射場(chǎng)的值來(lái)重新還原出待測(cè)體的(復(fù))介電常數(shù)分布,繼而還原出物體的形狀。因?yàn)榻殡姵?shù)的值和組織含水量具有十分重要的聯(lián)系,所以對(duì)于生物成像來(lái)說(shuō),微波成像具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),使用超聲波進(jìn)行成像,波的不連續(xù)性會(huì)影響其效率,當(dāng)用X射線時(shí),生物組織具有的較低密度的特性在一定程度上也會(huì)影響它的使用,微波在成像時(shí)卻可以發(fā)揮出它獨(dú)特的特性,得到諸如超聲波、X射線無(wú)法達(dá)到的效果。微波成像具有安全、成本低、理論上可對(duì)溫度成像等特點(diǎn)。本文中的研究是基于共焦算法的微波成像腦中風(fēng)檢測(cè)系統(tǒng),首先研究了微波腦中風(fēng)檢測(cè)的理論基礎(chǔ),包括生物微波成像,矢量網(wǎng)絡(luò)分析分析儀的研究,其次,對(duì)為微波成像系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì),該系統(tǒng)利用超寬帶漸變開(kāi)槽天線作為收發(fā)天線,用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)作為信號(hào)源,使天線發(fā)射超寬帶信號(hào)作用于被測(cè)物體。被測(cè)物體簡(jiǎn)化頭部模型,將被測(cè)物體放置在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上,本文基于被測(cè)物體進(jìn)行了16和32個(gè)天線位置的數(shù)據(jù)采集。由于VNA只有掃頻,無(wú)脈沖源,需要通過(guò)步進(jìn)頻率連續(xù)波采樣技術(shù)(SFCW)進(jìn)行有效采集,采集的過(guò)程是通過(guò)上位機(jī)控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)進(jìn)行自動(dòng)化采集,將采集到的S11和S21數(shù)據(jù)上傳至終端,后續(xù)處理利用重建算法進(jìn)行成像,重建算法選擇共焦算法,該算法是基于延時(shí)和求和的圖像重建算法,本文將共焦算法進(jìn)行改進(jìn)并用到成像系統(tǒng)中。最后,本文對(duì)成像結(jié)果進(jìn)行分析,本文通過(guò)模糊綜合判斷法進(jìn)行綜合判斷分析。最終結(jié)果準(zhǔn)確的檢測(cè)出異物的存在和位置關(guān)系,從而驗(yàn)證了利用超寬帶微波信號(hào)檢測(cè)異物的可行性。
【關(guān)鍵詞】：生物微波成像 共焦成像算法 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 步進(jìn)頻率連續(xù)波采樣技術(shù) 腦中風(fēng)檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R743.3;TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 腦中風(fēng)11-12
• 1.2 微波成像12-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r13
• 1.4 論文工作主要工作安排13-15
• 第二章 微波腦中風(fēng)檢測(cè)的理論基礎(chǔ)15-25
• 2.1 生物微波成像15-17
• 2.2 合成孔徑雷達(dá)算法17-20
• 2.3 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀20-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第三章 微波成像系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)25-44
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)25-26
• 3.2 微波SFCW信號(hào)源26-28
• 3.3 信號(hào)發(fā)送和接收天線28-31
• 3.4 微波信號(hào)接收機(jī)31-33
• 3.5 采集控制模塊33-38
• 3.6 微波檢測(cè)數(shù)據(jù)處理38-40
• 3.7 腦中風(fēng)模型40-42
• 3.8 本章小結(jié)42-44
• 第四章 重建算法44-51
• 4.1 基于S11的共焦算法44-46
• 4.2 基于S21的共焦算法改進(jìn)46-48
• 4.3 模糊綜合判斷法48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-51
• 第五章 腦中風(fēng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及結(jié)果分析51-61
• 5.1 平臺(tái)搭建51-52
• 5.2 信號(hào)采集和處理52-55
• 5.3 結(jié)果分析55-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和參加的項(xiàng)目66-67
• 附錄 167-68
• 附錄 268

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 常怡勇;;查不出中風(fēng),CT難辭其咎?[J];健康;2012年10期

2 徐巖;張曉明;王瑜;孫慶彬;王之猛;孫岳;;基于離散傅里葉變換的頻譜分析新方法[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2011年11期

3 趙一蓉;鄭瓊娜;游國(guó)瓊;侯鍵;;近十年來(lái)中風(fēng)CT表現(xiàn)的研究現(xiàn)狀[J];中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)雜志;2009年06期

4 熊元新;陳允平;;離散傅里葉變換的定義研究[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2006年01期

5 毛二可,龍騰,韓月秋;頻率步進(jìn)雷達(dá)數(shù)字信號(hào)處理[J];航空學(xué)報(bào);2001年S1期

6 龍騰;頻率步進(jìn)雷達(dá)信號(hào)的多普勒性能分析[J];現(xiàn)代雷達(dá);1996年02期

7 肖小華，舒曉春，劉元章，，孔繁會(huì)，周承捷，吳江;中風(fēng)CT掃描、血液流變學(xué)與辨證的研究[J];江西中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào);1995年02期

8 李揚(yáng)彬,楊宏,朱建坤,戴文偉,彭仁羅;混合性中風(fēng)的CT表現(xiàn)及診斷(附23例分析報(bào)道)[J];臨床放射學(xué)雜志;1993年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 劉廣東;乳腺癌檢測(cè)的時(shí)域微波成像算法研究[D];南京郵電大學(xué);2011年

2 安道祥;高分辨率SAR成像處理技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

3 吳琦;新型超寬帶天線研究[D];上海交通大學(xué);2009年

4 唐禹;高分辨率SAR成像算法及實(shí)時(shí)處理技術(shù)的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（電子學(xué)研究所）;2006年

5 李洪義;生物組織微波熱聲斷層成像技術(shù)研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2004年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 傅強(qiáng)之;液體材料復(fù)介電常數(shù)的掃頻測(cè)量與研究[D];電子科技大學(xué);2013年

2 朱旭旭;小型化超寬帶天線的設(shè)計(jì)與研究[D];南京郵電大學(xué);2013年

3 宋琨;基于UWB技術(shù)的早期乳腺腫瘤檢測(cè)成像方法研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2009年

4 李亞;Ku波段波導(dǎo)功率傳輸組件中檢波器的研制[D];電子科技大學(xué);2008年

5 陶勇劍;微波介質(zhì)材料介電常數(shù)測(cè)試方法研究[D];南昌大學(xué);2005年

本文編號(hào)：704891