一种超声信号正交合成与分离方法

技术特征：
1.一种超声信号正交合成与分离方法，其特征在于：信号合成：提取两超声信号中的低频成分，分别得到信号x(t)和y(t)；产生两路三角函数g(t)和并分别与信号x(t)和y(t)相乘，得到x(t)g(t)和对x(t)g(t)和进行相加，得到之后通过模数转换得到z(n)；信号分离：产生两路三角函数序列g(n)和并分别与z(n)相乘，得到z(n)g(n)和分别滤除z(n)g(n)和中的高频成分，得到和2.根据权利要求1所述的超声信号正交合成与分离方法，其特征在于：所述信号合成中，在提取低频成分前，先对超声信号进行限幅保护、阻抗匹配和放大预处理。3.根据权利要求1所述的超声信号正交合成与分离方法，其特征在于：所述三角函数g(t)和的频率f0≥2b，b为信号x(t)和y(t)幅频中幅值为0的主频带宽度。4.根据权利要求3所述的超声信号正交合成与分离方法，其特征在于：通过傅里叶变换得到信号x(t)和y(t)的频谱，之后取幅频中幅值为0的带宽b。5.根据权利要求3所述的超声信号正交合成与分离方法，其特征在于：对于所述三角函数g(t)和首先利用fpga结构内嵌的rom和锁相环分别产生两路相位差为π/2的三角函数序列g(n)和之后利用d/a模块产生相对应的三角函数g(t)和6.根据权利要求3所述的超声信号正交合成与分离方法，其特征在于：利用a/d模块将z(t)转换为z(n)，其中a/d采样频率f
s
≥2(b f0)。7.根据权利要求1所述的超声信号正交合成与分离方法，其特征在于：所述信号分离中，通过数字序列相乘处理方法，将z(n)分别与g(n)和相乘，得到(n)g(n)和8.根据权利要求1所述的超声信号正交合成与分离方法，其特征在于：所述信号分离中，利用带通滤波器滤除高频成分。9.根据权利要求8所述的超声信号正交合成与分离方法，其特征在于：所述带通滤波器为-6db巴特沃斯12阶数字带通滤波器。10.根据权利要求1所述的超声信号正交合成与分离方法，其特征在于：从和中分别解算出峰值以及对应的时延。

技术总结
本发明提供了一种超声信号正交合成与分离方法，首先将超声传感器阵元接收到的模拟信号进行预处理，用一组相互正交的三角函数模拟调制超声回波信号中的低频成份，再将正交模拟调制后的信号用加法器合成一路模拟信号，通过单路模数转换通道，得到合成后的超声回波数字信号，借助FPGA强大的并行处理能力和特定的数字信号处理算法，可实现原信号的参数分离，从而获取到两个传感器阵元的独立回波参数。在阵列信号处理环节还可利用双通道信号合成方法增加信号的幅值强度，提高回波信号的信噪比。提高回波信号的信噪比。提高回波信号的信噪比。


技术研发人员：宋寿鹏 孙国庆
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2022.02.21
技术公布日：2022/6/1