相控陣超聲合成孔徑成像優(yōu)化方法研究.pdf

1、超聲檢測技術在醫(yī)學超聲、交通運輸、壓力容器等領域應用廣泛。相控陣超聲對波束有很好的控制能力，具有高的靈敏度、大的檢測范圍等特點;合成孔徑技術是一種后處理技術，能夠把小孔徑合成大孔徑，形成逐點成像的聚焦信號，來提高成像質量，并且合成孔徑技術具有成像方位分辨率與檢測深度和工作波長無關的特點。隨著檢測需求的提高，常規(guī)相控陣超聲檢測不能滿足檢測需要，因此把合成孔徑技術和相控陣超聲結合起來成為了研究熱點。
　　本文為了提高相控陣超聲合成孔徑

2、成像質量，引入了兩種窗函數作為優(yōu)化因子，分別是波達方向窗函數和輻射遠場近似窗函數，并且對比研究了未優(yōu)化和優(yōu)化后的相控陣超聲合成聚焦模型，分析了相控陣波束波形特征，進行了實驗驗證。
　　本文對基于FieldⅡ超聲仿真平臺對合成聚焦模型進行了模擬數據仿真，并模擬實驗對超聲合成聚焦成像進行了驗證。接著分析了延時疊加算法和合成聚焦算法的波束模型，對其波束波形進行了仿真驗證，同時引入波達方向窗函數和輻射遠場近似窗函數對兩種算法的波束進行優(yōu)化

3、和實驗驗證與分析，結果表明波達方向窗函數優(yōu)化對波束的旁瓣抑制效果最好，旁瓣峰值迅速下降至-100dB;輻射遠場近似窗函數優(yōu)化對波束旁瓣抑制效果次之，旁瓣峰值下降至-89dB。
　　最后分別對波達方向窗函數優(yōu)化和輻射遠場近似窗函數優(yōu)化的相控陣超聲合成聚焦成像進行了FieldⅡ仿實驗真驗證和基于M2M公司的Multi2000超聲檢測儀的實驗與分析。實驗結論表明，兩種優(yōu)化方法明顯提升了相控陣超聲合成聚焦成像的成像深度。與未優(yōu)化的合成聚焦