Verimli Bir Demetleme Yöntemi Ğle Ultrasonik

! " #
! $% & #'
[email protected], [email protected]
Elektrik-
Özet:
aktif olan
!
"
!
"
!
(
)"
#
#
$# * '$ $ $ + *
# *
) ,
#
$
. #
*$ $
"
# *" # +
#
/012
. #
*
*$
#
)"
"
#
*$ $ $ .
+ *" # /312
*" #
eli
. #
,$ $ *" #
4 $ *"
+
# *
) ,
. #
#
# $ $ ! #
$2
. #
*
*$
#
! #
,
gerekli olan geleneksel 10-bitlik ana )
*$
,
%
*
+ ,$ $
)# ,
%
$# $
# #
#
$#$ $ +
#
2 * $% "
# $.$ *
! ,
# #
' #
#
) %
. #
$
"
+ #
! #$
#
$ /512 6 # #
#
) % #
' # $
# #
' #
#
)
*
* #
!
$#
$ +"* %
# # ,$ $ $
*
789
!
e sahip görüntüler elde edilmektedir.
-
6
)#
)
, $#
#
+
+ 789
+
#
bitlik verilerin göz
+ !$
)#
)# ,
%
)
*$
,
%
"
. # *
*$
#
)
,
#
27 *
# $ $
+
#
$ $!$
# # ,$
. *
+ #
#
# *)
$!$
)"
/512 6 #
#
*)
$) % #
)#
$
+
$
#
+ .$ $ $
#
#
$2
#
+
"
* '$ $ $ + .#
789 . *
#
2
+
*
,$ $
. *
+ . #
$ /5-5].
' + # )
#
, #
"
"
#
/512
,". # +
*$ $ $
çözüm ile bu dezavantajlar o
$
+
# *
#
# * "
# *" #
#,
%
)+ - . +
$#$ )
# #
*
$ ".
# * % !$ , ,
789 . * *
" %
*) # *
, $#
# +
#
)#
# * '$ $
.)
#
# *
$2
!
* '$ #
# $
* - .
$ + : + "
# ,
)
+
* '$ $
$2
%
)
,$ $
)" )"
"
#
$
*"
+ .$ ,". #
# * '$ # $
#
*" #
)# ,
!
"
# *
#
$
#
! "
)# "
$
. *
+ . # #$
*
#
/;12
. #
*
*$
*
$$
%
.$
+
* $ . #
$2
$+
%
.
' 2
.)
,". #
) + +
*+$
2 6 *$ $*la
#
* $
2. Yöntem
<
*"
$
#
$#
)#
*
$#
+" )
!
edilir [2,6]:
)
'
#
#
$=
. # * '$ $
$
#
.)
# * . #
*$
,
# > +
"
*
# ?
#
#
$
# $ > $smi demetleme), zaman bölgesinde örnek seyreltme, demet uzam
#
' # /0 @12 Altdizilim ile # # *" #
!$
- #
Z (t ) =
K Nr
Nt
ρ k ,l
k =1 l =1
m =1
c
∑∑ Arc [l ] ⋅ ∑ Atr [m] ⋅ S (t −
−
ρm
)
c
(1)
Burada; Nt ve Nr )"
# A #
#
$
"
%
#
*$ $: &
' #
#
*$ $: tr(m) ve Arc> ?
#
* )"
* $*
*
$ $
$
"
%
#
$ $
! ,$ $!$ > '
? !$ $ * : ρm ve ρk,l , gönderme/alma
#
"
%
# $
$
$
. $ : 7> - ρk,l/c - ρm/c) ise gönderme ve alma
#
) % #
* $ $ #$
*
*
2
#
,
' # )"
%
#
$ +
$
+
# )"
#
$$ ) 2 B
' #
$%$
. #
#
$ $ * $*
*
)$ # $
* #
' # $
$$ ) 2
$
' #
. #
#
$ $ , !
# $
k çözünürlüklü görüntülerin
' # $
$$ ) 2C
$
#
!
>
#
$#
?+ !$
> tr(m) ve
Arc> ? !$ $ *
$0
$ $!$ ? "* * .$ $ =
Nr Nt
ρ k ,l
l =1 m =1
c
Z k (t ) = ∑∑ S (t −
S (t ) = e jw0t
# )
$ $!$
$#
#
H k (t ) =
!$
# *%
) bi bulunur:
#
+
'
#$ $ 2
:
*%
ρm
)
c
#
(2)
-
-
*
!$
)+
Z k (t )
S (t )
=
(3)
+
H k (θ ) = e jΦ k (θ ) ⋅
, . #
)"
# ,
her verici- $%$
. #
#+
* '$
$$#
$ 2C
$
−
!$ $# -
*
*
*
> ,$
? %
π
π
⋅ d ⋅ sin(θ )) sin( N t ⋅ ⋅ d ⋅ sin(θ ))
λ
λ
⋅
π
π
sin( ⋅ d ⋅ sin(θ ))
sin( ⋅ d ⋅ sin(θ ))
λ
λ
+$
sin( N r ⋅
%
$ $ $ *$
*
- #
)".
#
,$ $
$
(4)
+ $ + #
/312
#
. # +" )
#
,$ $
!
*$ $
#
+
Φ k (θ ) =
π ⋅ d ⋅ sin(θ )
[2k − K − 1]⋅ N r
λ
"
%
$
.
(5)
$ : λ , dalga boyudur.
)
*$
,
#
#
$
)# ,
%
yüksek frekanslarda büyük genlikli nicemleme gürültüsü içerirler [7]. 8 % # # )
$$
#
, 8*D
$
+ * + "
# * '$
$$$ .
,
%
* '$ $
+
*)
2 7
, ) ,
+ )
2 , ) ,
)# ,
%
+ ' , $
' +
#
Halbuki sistemin d !
$!$
*
# #
#
+
*)
# $
# #
/E12 "* %
# #
$#$
+
*$
,$ $
* + $ $
+ problem ortadan
% # # )
# # * '$ $ 2
.
* '$ # $
+
+ * '$
$!$ ,
+
#
$2
+
, *$* )
#
,$ $ $
+
- #
- . # # #
#
$2
"
# $.$ *
! ,
# #
' #
#
) %
$
"
+ #
! #$
#
$ 2 "* %
# #
' #
#
* #
!
#
$
*
789 !
' )"
#
*$' #
* $% ,
)
2
#
%
zaman
*
3. Deneysel Sonuçlar
Deneysel incelemelerde, n
*
)+
F
#
*
#$
052EG
.
$
0H-+ "
$
9
$ #$ $ /G12 7 *$
! #
$
#
"
*$ $ 0F
$ $ #$ $ 2 "* %
33323
.$
"
# $.$
)# ,
%
"
# $.$
#$ $ 2 6
)# ,
%
*$
# #
#
*$
#
* .$ $#
%$ $!$* "* #
2 6 # #
#
* )"
#
$# $
+
od
#
*
#
$# $
#
#
$ #$ $ 2
. #
*
# *" # *
ilgili sistem parametreleri Tablo-0I
#
2 7
# # ,$ $ $ . - . #
) #
$ $ $#
#
*)
#$ $ 2 7 , JH I +
#
$ )"
#
2
- )"
%
#
*$ $
- $%$ #
*$ $
' #
#
*$ $
&
$
' # #
*$ $
#
$
#
*$ $ >+ $
6 #
! #
*$ $
! #
#
*$ $
Tablo 1.
a) Evreli dizilim ile
. #
*
#
,$
)
16
16
6
96
32
3
96
*$ $?
#'
#
b) Altdizilim ile
10-bit örneklemeli RF demetleme.
-1’de evreli dizilim ve altdizilim kullanarak RF demetleme (zaman bölgesinde geciktir ve topla)
* '$ $!$
)"
)" #
2
. #
$ $!$
. # , * $
bir görüntü kalitesi elde edilmektedir, sadece 7 I + 789 - $ )". nmektedir.
a) Düzenli örnekleme ile
6
)# "
#
. #
*
b) Düzgün olmayan örnekleme ile
#
# $ # # 2
)# "
#
. # *" #
* '$
# #
# n sonucunda elde edilen
)"
)" #
26
)# "
#
#
# $ #
"
!
. * + .
!
%
789 . *
*
$ 5H
I +
)". #
2 6 .)
olmayan örnekleme yöntem
$ $!$
789
. *
+
+
+
* * ,$ $!$
gözlenmektedir.
-3I
!
<
+ *" #
+ #
#
C" # +
$$ +
$
*
,
*$
$#
# $ $!$ . $
*$
"
%
+
*)
+ !
*
,
", #
>789 K89 2 2?
# # *
)".
#
#
+ # # #
#
2
# %elenecektir.
,
#
+ #
, $#
2
Kaynaklar
/01
)
2 2
82 <.'
2 & #
2 L6 - )# "
#
. #
*
*$
#
* $
* # )"
# M
-7 *
#
(*) # $ &
*$
& +$
687-691, Haziran 2000.
[2] Karaman M., O’Donnell M., “Subaperture processing for ultrasonic imaging,” IEEE Transactions on
Ultrasonics, Ferroelecronics, and Frequency Control, 45: 126-135, Ocak 1998.
[3] Freeman S.R., Quick M.K., Morin M.A., Anderson R.C., Desilets C.S., Linnenbrink T.E., O’Donnell M.,
“Delta-sigma oversampled ultrasound beamformer with dynamic delays,” IEEE Transactions on Ultrasonics,
Ferroelecronics, and Frequency Control, 46(2): 320-332, Mart 1999.
/@1
)
2 2 & #
2 L
. #
#
#
$
*
)#
,
%
"
+ *" #
# M 0H2 7 *
#
# (*) # $ &
*$
& +$ 5@@-349, Haziran 2002.
[5] Kozak M., Karaman M., “Digital phased array beamforming using single-bit delta-sigma conversion with
non-uniform oversampling,” IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelecronics, and Frequency Control, 48:
922-931, Temmuz 2001.
[6] Norton, Stephen J., “Synthetic aperture imaging with arrays of arbitrary shape-Part I: general case”, IEEE
Transactions On Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 49(4): 399-403, Nisan 2002.
[7] Aziz P.M., Sorensen H.V., Spiegel J.V., “An overview of sigma-delta converters,” IEEE Signal Processing
Magazine, 61-84, Ocak 1996.
[8] Oppenheim A.V., Shafer R.W., “Discrete-time signal processing”, Prentice Hall
[9] http://bul.eecs.umich.edu, “The Biomedical Ultrasonics Laboratory at the University of Michigan”.