[发明专利]单极系统的戈莱码编码激励方法和解码方法

说明书

本发明提供一种单极系统的戈莱码编码激励方法，产生各个双相戈莱码编码的正脉冲序列，以及一个完整正脉冲序列P_bx，完整正脉冲序列P_bx的单个正脉冲脉宽与各个双相戈莱码编码序列的编码脉宽相等；并相应各发射一次脉冲序列。进一步地，完整正脉冲序列P_bx的脉冲幅度与双相戈莱码编码的正脉冲序列的脉冲幅度相等。相应的解码方法为，通过得到各个双相戈莱码编码序列；其中P_bi′是接收到的各个双相戈莱码编码的正脉冲序列，i为大于0的自然数；P_bx′是接收到的完整正脉冲序列。

技术领域

本发明涉及超声成像技术领域，尤其是一种单极系统的戈莱码编码激励方法和解码方法。

背景技术

脉冲压缩技术已经长时间用于雷达系统。它也在超声成像中广泛应用。一般而言，超声系统通过利用一个短的脉冲获得高的轴向分辨率(axial resolution)。然而，短的脉冲会降低发射脉冲的平均功率，直接影响了回波信号的信噪比(SNR)。众所周知，信噪比(SNR)将决定超声图像的穿透效果。所以需要既能够增加脉冲持续时间(即增加平均的发射脉冲功率),也能同时保持足够的轴向分辨力。脉冲压缩能够使超声系统获得一个相对长脉冲的平均发射功率，而同时获得与短脉冲相应的轴向分辨力。

脉冲压缩技术特别适用于小型化的便携超声系统，比如掌上或笔记本式超声扫描器；然而其使用的电池电压比普通超声系统低。一个长的持续脉冲会补偿由于电池的电压低造成的信噪比降低。

在采用单一单元固定焦点换能器检查无生命物体的无损检测(NDE)领域，戈莱码(Golay codes)应用于超声是众所周知的；戈莱码在医学超声成象领域中也渐为人知；不过，因为动态聚焦、组织运动(在NDE中并不存在的效应)和非线性传播效应被认定会引起不可接受的代码恶化，并导致相应的轴向分辨率降低，所以戈莱码在超声成像系统中没有得到广泛的使用。美国专利US6155980A描述了戈莱码在双极和单极具体实施细节。

超声系统多年来连续地被微型化，无线手掌大小的掌上超声设备正由于它的便利性的获得更多注意。人们推测无线掌上超声设备会被当做听诊器广泛使用。为了实现微型化，一个单极电源系统有助于降低发射功率部分的复杂度和物理尺寸、以及相关电路一半以上。

由于戈莱码是一个双相编码(bi-phase code)，比如+1和-1，在单极系统(uni-polar system)中只有1可用，在现有技术US6155980A中，为了在单极系统中实现双相编码而提出一种方法。基本上，一个双相编码通过两个单相编码(uni-phase codes)实现，如编码A由+1组成，编码B由-1组成，两者符号(sign)不同；然后接收A减去接收B被用来实现双相编码；由于戈莱码需要一对正交双相编码，总共四个单相编码需要被发射，这将降低一半帧率。

对于基波图像，需要设置一对戈莱码，就需要四个单相编码；

为了通过戈莱码获得谐波图像，美国专利US6491631B2、US6050947A1中提到需要四组90°或-90°相移的编码，那么就需要八个单相编码。

因此，对于基波图像的一对戈莱码，需要在单极系统下进行四次发射；对于谐波图像的两对戈莱码，需要在单极系统下进行八次发射。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种单极系统的戈莱码编码激励方法和解码方法，将显著地减少帧频损失。本发明采用的技术方案是：

一种单极系统的戈莱码编码激励方法，其主要改进之处在于，

产生各个双相戈莱码编码的正脉冲序列P_bi，以及一个完整正脉冲序列P_bx，完整正脉冲序列P_bx的单个正脉冲脉宽与各个双相戈莱码编码序列的编码脉宽相等；并相应各发射一次脉冲序列；i为大于0的自然数；