一、超声多普勒频移公式的矢量表达及临床意义（论文文献综述）
吴佳南[1]（2021）在《基于多物理场耦合的膝关节炎仿生辨识研究》文中研究表明膝关节炎是多发于中老年的慢性、退行性疾病,以关节软骨磨损、关节间骨赘形成和软骨下骨硬化为主要病理特征,并伴有关节疼痛、僵硬、畸形和肌肉萎缩等多种症状,严重时会导致关节运动障碍甚至残疾。膝关节炎因其高发病率和高致残率,又被称为“不死的癌症”,严重影响患者的生活质量,并给家庭和社会造成了巨大的医疗和经济负担。目前,临床上主要以关节软骨为关注点,利用X射线、计算机断层扫描、磁共振成像和超声成像等影像学方法,以关节软骨磨损和关节间隙狭窄为膝关节炎的标志性病理特征,对膝关节炎进行诊断和评估。然而,关节软骨等结构性病变往往发生在疾病中晚期,且关节软骨一旦磨损便不可逆转,病情极易因发现较晚而错过治疗的绝佳时期。此外,膝关节炎的保守治疗方法主要以缓解疼痛为主,尚无法做到根治疾病,而手术治疗又会造成关节内部损伤,使患者承受痛苦并承担高额的医疗费用。面对临床诊断膝关节炎的瓶颈问题和巨大的医疗需求,研究人员利用影像学和生化检查等方法进行了诸多研究,然而目前仍未有行之有效的膝关节炎早期诊断方法。因此,如何在膝关节炎发生、发展的早期对其进行诊断和评估成为亟待解决的世界性难题。近年来,越来越多的研究发现关节炎是一种全关节疾病,病变累及下肢骨骼、半月板、滑膜、肌肉、肌腱和韧带等多种组织。特别是在膝关节炎的早期阶段,关节软骨等组织的异常变化尚未达到影像学检测方法的诊断标准,而膝关节周围软组织,例如肌肉、肌腱、韧带和血管可能已经发生了相应的病理改变。因此,以膝关节周围软组织为关注点对膝关节炎进行研究,为探索膝关节炎病变新机制,寻求膝关节炎的早期诊断方法提供了全新的思路。仿生学是学习、模拟大自然,在建造的人工制品中实现回归自然的仿生发展理念和发展模式的科学,是解决人类面临的经济与社会发展重大难题的一条有效捷径。现代仿生学的研究内容不再局限于模拟生物,还注重对人类生活所发生的一些现象进行探索,将一切对人类有用的信息进行仿生尝试,尤其是将人类生活作为生活模本,同生物模本一样进行仿生模拟。人类在自身生活中积累的经验、技能与知识为仿生创新提供了重要的资源。中、西医在悠久的历史发展过程中,积累了大量的临床经验,并形成了行之有效的疾病诊断方法,至今仍具有十分重要的参考和应用价值。中医凭借人的感官,通过望、闻、问、切的方法收集临床信息,得出诊断性的结论;西医利用感官和检查工具,通过视诊、触诊、叩诊、听诊和嗅诊的方法了解和评估人体状态,对疾病进行诊断。其中,中医“四诊”中的切诊（按诊和脉诊）与西医的触诊相似,都能够获取人体软组织的相关信息。例如,体表温度、湿度;压痛感、摩擦感;肿块的位置、大小、轮廓、硬度、移动度、与周围软组织有无粘连;血管充盈情况和动脉搏动的部位、速率、强度和节律等信息。中、西医通过切诊（按诊和脉诊）和触诊对疾病进行诊断的行为过程,为我们提供了珍贵的仿生模本,这启示我们可以利用仿生思维解决目前膝关节炎早期诊断面临的瓶颈问题。本文以膝关节周围主要软组织——肌肉、肌腱、韧带和血管为关注点,以中、西医切诊（按诊和脉诊）和触诊的疾病诊断方法为基础,利用在体、无创、定量的现代影像学技术获取软组织多物理场的相关参数,并利用机器学习方法对健康受试者和膝关节炎患者进行仿生辨识。本文开展的基于多物理场耦合的膝关节炎仿生辨识研究,为探索膝关节炎病变新机制,寻求膝关节炎早期诊断方法提供全新的思路,并对人类传统疾病辨识方法向定量化和自动化的方向发展具有重要的推动作用。本文具体研究内容和主要结论如下:（1）膝关节周围软组织力学模量场研究。本文选取了膝关节周围的9块肌肉、6条肌腱/韧带为测量对象,利用超声弹性成像系统在体、无创、定量测量了肌肉、肌腱/韧带的杨氏模量,分析发现性别和年龄对健康受试者膝关节周围肌肉、肌腱/韧带的杨氏模量具有显着性影响。对不同性别而言,男性肌肉、肌腱/韧带的杨氏模量大于女性;对不同年龄而言,除了个别软组织以外,健康受试者肌肉、肌腱/韧带的杨氏模量随着年龄的增长而下降。本文还探索了健康受试者和膝关节炎患者之间肌肉、肌腱/韧带杨氏模量的差异性,分析发现男性大部分肌肉、肌腱/韧带的杨氏模量在健康受试者和膝关节炎患者之间无显着性差异;女性大部分肌肉、肌腱/韧带的杨氏模量在健康受试者和膝关节炎患者之间存在显着性差异,且膝关节炎患者大于健康受试者。同时,本文还研究了不同疼痛部位对膝关节周围肌肉、肌腱/韧带杨氏模量的影响,分析发现股四头肌腱、髌韧带、内侧副韧带和髌外侧支持带,这四条肌腱/韧带的杨氏模量与膝关节疼痛部位密切相关。（2）膝关节周围血管流场研究。本文选取了为膝关节供血的7条主要动脉血管为测量对象,利用彩色多普勒超声在体、无创、定量测量了动脉血管的血管内径、血流速度和血流量,分析发现性别和年龄对健康受试者膝关节周围动脉血管形态学参数无显着性影响;仅有个别血管的血流动力学参数在不同性别之间存在显着性差异,且男性大于女性。本文还探索了健康受试者和膝关节炎患者之间动脉血管血流参数的差异性,分析发现血管形态学参数在健康受试者和膝关节炎患者之间无显着性差异;大部分血管的血流动力学参数在健康受试者和膝关节炎患者之间存在显着性差异,且膝关节炎患者大于健康受试者。（3）膝关节周围软组织温度场研究。本文利用红外热像仪在体、无创、定量测量了膝关节周围肌肉、肌腱/韧带和血管的表面温度,分析发现性别和年龄对大部分健康受试者膝关节周围软组织的表面温度均无显着性影响;仅有个别软组织表面温度在不同性别之间存在显着性差异,且男性大于女性。本文还探索了健康受试者和膝关节炎患者之间软组织表面温度的差异性,分析发现仅有部分软组织的表面温度存在显着性差异,且膝关节炎患者大于健康受试者。（4）基于机器学习的膝关节炎仿生辨识研究。本文基于测得的膝关节周围软组织力学模量场、血管流场和温度场的相关参数,利用决策树、BP神经网络、自组织竞争神经网络、学习向量量化神经网络和极限学习机等五种机器学习方法对健康受试者和膝关节炎患者进行了仿生辨识。研究结果表明,极限学习机的健康受试者识别正确率和患者识别确诊率分别在90%-100%之间和85%-95%之间,总体识别正确率在90%-97.5%之间,极限学习机对健康受试者和膝关节炎患者的识别率高、识别精度稳定,可以作为辨识健康受试者和膝关节炎患者的机器学习模型。
景旭阳[2]（2021）在《相干多普勒测风激光雷达回波特性及风速估计算法研究》文中认为相干多普勒测风激光雷达是海洋大气风场测量的重要工具,其能够连续、实时、准确地获取风场数据,具有测量精度高、实时性强等优点,在海上风能利用及环境监测等方面有着重要应用。相干多普勒测风激光雷达测量海洋大气风场时,接收到的是气溶胶的后向散射信号,由于气溶胶组成及特性会受到地域、气候、环境等因素的影响,从而导致接收的散射回波信号也有着差异。本文研究了在海洋大气条件下,不同海洋气溶胶下测风激光雷达回波信号特性,并针对回波信号低信噪比的特点,对风速信号处理算法性能做了详细分析,这对于提高风速估计精度和确定在不同气溶胶环境中的测风激光雷达参数有着重要参考意义。论文首先从相干多普勒测风激光雷达的原理出发,对多普勒信号的三种外差探测方式进行了介绍,重点对外差探测的信噪比进行了分析,对于测风激光雷达而言存在一个最优本振光功率使得探测系统信噪比最大,最优本振光功率的取值与回波信号光功率无关,从而在对不同气溶胶回波特性进行分析时,对本振光功率的取值奠定基础。随后采用OPAC（Optical Properties of Aerosols and Clouds）软件包中内置的气溶胶数据和 MaexPro（Marine Aerosol Extinction Profiles）模型数据,对三种不同环境因素下（风速、风区长度、湿度）海洋气溶胶物理性质做了比较,并利用已有测风激光雷达参数对回波信号特性进行了分析。研究发现消光系数和后向散射系数在风区长度较小时（沿海条件）,随着风速的增大而减小;风区长度较大时（海洋条件）,随着风速的增大而增大。回波信号功率在大风区长度（60km）下,当风速增大到15m/s时,相比于小风区长度（2km）,功率大约增大了一个数量级,信噪比大约增大了 10dB。为了从低信噪比的测速回波信号准确的提取风速信息,需要采用风速估计算法对风速进行估计。常用的风速估计算法都是基于发射激光为理想的高斯发射脉冲形状。然而,对于实际的相干多普勒测风激光雷达,激光脉冲形状也满足洛伦兹、矩形和双曲正割分布。所以本文基于频域数学模型和基于Kolmogorov湍流机制模型,模拟了在不同脉冲形状下的测风激光雷达的回波信号。首先,介绍了信号模型和实相关随机风场生成算法。分析推导了最大似然离散谱峰值估计（ML DSP）算法在不同脉冲形状下的克拉美罗下界（CRLB）,并与精确的CRLB进行了比较。其次,采用ML DSP算法对相干多普勒测风激光雷达的测速回波信号进行处理,并通过计算机进行蒙特卡洛计算,对不同信号模型下的信噪比、风速精度和探测概率之间的关系进行了仿真和总结。模拟分析结果表明,在脉冲形状为双曲正割分布时,CRLB最小,矩形分布最大;对于双曲正割分布,MLDSP算法的性能表现最好,而洛伦兹分布的性能最差。要满足探测概率在80%以上,在湍流强度较大的情况下,脉冲形状为双曲正割时所需信噪比最大（-16dB）。仿真结果可为实际的相干多普勒测风激光雷达选择合适的脉冲形状和信噪比提供参考。
刘帅帅[3]（2021）在《一种用于超声多普勒回波信号解调的单通道乘法器电路》文中提出超声多普勒技术在临床医学实践中有着广泛的应用,如超声多普勒胎儿心率测量、超声多普勒血流速度测量、超声医学成像等。在传统的超声多普勒系统中,超声回波信号的解调多采用正交解调的方式,但是正交解调电路复杂,对外围电路要求高,而且数据处理的数据量大。针对正交解调存在的问题以及提取更为精确的超声多普勒频移信号,本文设计了一种单通道乘法器解调电路。本文的主要工作如下:1、提出了一种用于超声多普勒回波信号解调的单通道乘法器电路。该电路的一路输入为超声多普勒回波信号,另一路为与发射信号频率有固定差值的正弦信号,通过将乘法器电路的输出信号经低通滤波器滤波后即可得到所需的超声多普勒频移信号。理论分析、软件仿真和电路测试证明该电路可以准确地解调信号。2、在上述的解调电路的基础上,通过增加结合发射模块、AD转换模块等,搭建了一个连续超声多普勒系统。为了验证系统的有效性,本文还搭建了传统的AD8333正交解调电路。多普勒,本文设计的单通道乘法器电路可以实现与正交解调相当的解调效果,而这验证了本文设计的单通道乘法器电路可以对超声多普勒回波信号进行解调。3、为了模拟人体器官的运动产生不同参数的多普勒回波信号,本文设计了超声多普勒信号模拟装置。实验验证了了本文提出的单通道乘法器电路对超声多普勒回波信号的解调能力,成为应用于超声多普勒系统中信号解调模块的新选择。
曹靖[4]（2021）在《基于反射矩阵分析法的光学相干层析成像技术的研究》文中进行了进一步梳理光学相干层析成像技术因具有高分辨,非入侵和实时成像的特点,被广泛应用于各种基础研究和临床医学中。但光在通过无序的生物组织时,由于折射率不均匀而发生的多次散射,限制了OCT的成像深度为1～2 mm。近些年来,随着使用空间光调制器优化入射光的波前、样品反射/传输矩阵测量和时间反演等技术的出现,人们提出了很多新型的穿透散射介质成像和聚焦的技术,这其中就包括反馈式的波前整形、光学反射/传输矩阵的测量、光学记忆效应、光学相位共轭和基于神经网络深度学习等技术。为了克服散射带来的畸变和实现穿透高散射介质的成像,本论文把散射介质成像和聚焦等理论与OCT技术相结合,在实现更深的成像深度、提高系统的采样速度、提高波前整形的速度、研究光束在介质内部的传输特性和实现光束位于介质内部的聚焦等方面,一共做了以下四部分的工作:1.通过把光学反射矩阵的测量、奇异值分解和基于光外差探测的OCT技术相结合,实现了从样品深度位置处占主导地位的多次散射光子中对携带与成像平面有关的单次散射光子的提取,并最终验证了该新型的基于反射矩阵的OCT技术具有穿透高散射介质的成像能力。在采样速度方面,使用锁相探测代替了最初的四步相移法来实现对样品光复电场的测量,每个点的采样时间从原来的4.15 s缩短到了0.37 s。在成像深度方面,新型OCT系统的成像深度达到了15.2倍的平均散射自由程,而传统的OCT一般为6～7倍的平均散射自由程。2.搭建了一台高灵敏度的相位敏感干涉仪来准确重构光的复电场信息,并在此基础上提出了基于单次输入到输出光场的分析法来实现最优化波前的高速测量,最后通过在空间光调制器上加载这一波前实现了光束位于散射介质后的聚焦,整个波前整形过程只需113 ms。无论是实现穿透高散射介质后光束的聚焦还是无畸变的成像,波前整形技术的最大意义在于它证明了光的散射是可以被克服和补偿的。而传统的波前整形方法,不论是迭代式的回馈算法还是传输矩阵的测量,往往需要花费大量的时间。因此,不管是为了提高成像分辨率还是为了增加成像深度,只有提高波前整形中最优化波前的测量速度,才能更好的把该技术应用在各类光学成像方法中。同时,对于所有基于点扫描的光学成像技术来说,实现光束位于成像平面的汇聚是成像的首要条件。因此,把波前的测量时间从初始的几分钟缩短到了几百毫秒这一工作,为将来突破光学成像深度的极限提供了一定的基础。3.在能够准确测量样品反射矩阵的基础上,通过引入时间反演算法计算出了位于介质内部不同深度和横向位置处的空间分辨率矩阵。首次实现了对样品不同位置处实际分辨率的客观评估,和传统意义上的空气中的横向和轴向分辨率不同,实际分辨率矩阵的测量可以更好的帮助人们认识物质的微观结构。最后,通过提出了成像贡献量的概念,从客观数值上解释了随着成像深度加深图像逐渐变模糊的原因。4.提出了一种不依赖于导星、具有更普遍适用性的方法实现光束在散射介质内部的聚焦。光束在介质内部的传输和能量的再分布是一个十分复杂的过程,首先通过时间反演算法得到了光束在样品内部不同深度位置处的能量分布,这一反演结果的重要意义在于它就像在介质内部放入了一个相机一样,可以实现了对介质内部光束的观察。再基于样品反射矩阵的测量和对其求逆来找到最优化的波前,通过使用空间光调制器按照这一波前对入射光进行相位调制。最终,实现了在样品200μm深度位置处光束的再次汇聚。同时,在位于样品300μm深度位置时,虽然没有获得完美的汇聚光斑,但光的汇聚度有所提高且相对能量也有一个数量级的提升。
陆旭[5]（2021）在《具有胎心位置导向的胎心仪设计与实现》文中指出随着国民生活水平的提高和优生优育观念日渐深入人心,人们对健康监测的需求日益增大,孕妇和胎儿的健康问题更是成为了社会的焦点。胎心监护是胎儿健康监护的重要手段,可有效保障胎儿和孕妇的健康。传统的胎心监护方式无法做到逐日的连续监护,家用胎心仪应运而生,然而孕妇们往往缺乏专业的临床知识,在使用胎心仪时,常常因找不到合适的胎心测量位置而导致检测得到的胎心率计数误差大、胎心音模糊等问题,难以形成有效的胎心监护。因此,本文设计并实现了一款具有胎心位置导向的超声多普勒胎心仪,实现了胎儿心脏位置搜索的功能,并且可引使用者找到合适的胎心测量位置,解决了因胎心测量位置不合适而导致的胎心率计数误差大、胎心音模糊等问题。本文的主要研究内容如下:（1）研究并设计了胎心仪超声探头。研究压电超声换能器的超声声场分布和振动模式等,提出了具有宽声场的超声换能器设计方案。对超声探头进行设计,提出了包含多方位信息的超声多普勒胎心检测方法,为胎心位置导向奠定了基础。（2）研究并提出了胎心距离特征提取算法。通过分析胎心距离对胎心信号特性的影响,在其时间域和频率域分别提取了基于自相关函数的周期性特征、变异系数特征、有效能量占比特征和功率谱熵特征。利用最优加权法对上述四个胎心距离特征进行加权融合,获得可有效、稳定地反映胎心距离的特征,为胎心位置导向提供了依据。（3）研究并提出了基于胎心距离特征提取的胎心位置导向算法。首先提出了静态的胎心方位计算方法,其中包括胎心距离特征值向量法、差值法和占比法,综合三种方法的结果判断胎心方位,并结合动态测量对该方法进行改进,大大提升了胎心方位计算的正确率。最后基于上述胎心方位计算方法提出了胎心位置导向策略,实现了最佳胎心测量位置的导向。通过在模拟胎心实验平台上的测试,验证了该胎心仪具有胎心位置导向功能,可引导用户寻找到合适的胎心测量位置,可形成有效的胎心监护,满足了孕妇在家进行有效胎儿监护的需求。
凌康[6]（2020）在《基于模型的无接触人体动作感知算法研究》文中进行了进一步梳理感知与交互技术是普适计算领域的重要课题,近年来随着物联网研究热潮的兴起,以传统无线传感器网络为核心的感知网络研究迅速升温,同时随着智能设备的发展,也对无接触的人机交互方式提出了新的需求,无接触感知技术应运而生。无线信号会受到环境变化的影响,而这些影响对当前部署的常见无线数据网络（例如Wi Fi,蓝牙,Zig Bee以及RFID）的频率范围都有效。通过连续记录相关物理量(例如信号强度或信号到达时间（Time of Flight,To F）的变化,无接触感知系统可以分析这些信号以检测环境中的变化并将其与实体及其位置或活动相关联。传统的无接触人体动作感知系统一般采用简单的时频域统计特征作为主要的特征提取步骤,例如统计Wi Fi、蓝牙传输中的的CSI/RSSI信号的均值方差等,在超声波信号中计算信号的频率变化获取多普勒频移,然后进一步通过机器学习方法映射到对应的动作分类中。这类方法的主要缺陷在于,在多径效应下,无线信道传输?分复杂,因此时频域的统计特征对于环境变化、动作执行对象的不同习惯?分敏感。为了达到可接受的识别精度,往往需要大量的数据采集和不同环境下的训练。针对这一问题,我们的思路是基于模型的特征提取方案,重点提取信号中有关人体运动导致的信道变化信息,将特征与人体动作对应速度,距离变化等物理量联系起来。相对于传统的特征提取方法,基于物理模型的特征提取与表达,提高了系统的可解释性,对于复杂多变环境下的鲁棒性也有明显提升。我们提出了三种适用于无接触人体动作感知的基本模型,本文中我们将通过这三个模型来介绍在无接触人体动作感知系统中使用基于物理模型的特征提取技术方案以及取得的成果。CSI速度模型:传统人体动作感知系统将无线信号经过的室内多径效应认为是一个无法探究的黑盒子,人体动作与信道状态信息（Channel State Information,CSI）信号之间的关系并不明确。我们根据无线电磁波叠加理论,提出CSI-人体运动速度模型,即CSI信号频率与人体动作径向速度的对应关系。利用这一模型,我们可以对不同子载波的CSI信号进行信息整合,提取出真正与动作相关的代表特征。通过实验验证,基于CSI速度模型的动作分类系统对不同对象和环境变化具有更好的鲁棒性。超声波距离模型:借由多普勒模型,传统的超声波手势识别技术可以有效判定手掌相对于麦克风扬声器的运动方向,但是对于更复杂的手指手势等往往无法有效区分。我们通过将具有良好自相关特性的信号调制到超声波频段,通过计算信道冲击响应（Channel Impulse Response,CIR）的方式估计周围反射体的距离。进一步通过将时间-差分CIR-声道（不同麦克风数据）表达为3维张量的方式,利用深度模型区分之前基于多普勒效应无法有效区分的多手指手势。LTE远距离传播信号模型:通过解析时分复用式（Time Division Duplexing,TDD）基站的下行信道中的信道参考信号（Cell Reference Signal,CRS）,我们探索了利用LTE信号作为高精度无接触感知系统媒介的可能性。在这份工作中,我们提出分块主成分分析方法,用以解决LTE信号因为长距离传播过程导致的子载波直接巨大的幅度和相位差距问题。通过分析处理后的LTE信号,我们可以被动地监听高达40米距离的人体运动以及15米距离的细小的按键动作。最后我们对无接触感知系统目前的主要系统架构,技术方案进行梳理与总结,指出目前无接触感知系统研究中面临的主要问题,并展望未来可能的研究思路与方向。
蔡睿博[7]（2020）在《多灰度线性声光调制器及其在光外差干涉中的应用研究》文中提出随着激光器的快速发展以及优质声光晶体材料的不断研发,基于布拉格衍射的声光器件在光外差干涉测量、光通信等领域中得到了广泛的应用。在光外差干涉测量中,因为测量物品的多样性,其反射率与表面的粗糙程度会对微位移与微振动等高精密的测量产生较大的影响,所以对光外差干涉测量光路与决定声光器件品质的声光调制器驱动电源的研究是十分必要的。针对物体表面粗糙程度与反射率的不同在光外差干涉测量系统中的影响,对光学系统进行了改良,实现了双光路测量系统的设计。根据各个光学元件的特性与功能,分析了系统中非线性误差的主要来源,将具体误差进行了数学推导,并仿真分析了其结果,证实了在一定规格光学元件下,光学系统的可行性。在实际测量过程中,针对外差干涉测量系统的需求,设计一种多灰度线性声光调制器驱动源,使用以数字电位器DS3902为核心的恒流源电路,对声光调制器衍射光强的特性进行了测试,实验结果表明,衍射光强灰度值与数字电压成非线性关系,利用线性补偿技术对恒流源电路进行调制,使得调制以后的衍射光强随着灰度等级呈线性变化,线性相关系数可达99.91%,比补偿前提高了1.15%。通过多灰度光外差干涉测量系统的静态与动态实验,证实了多灰度线性声光调制器驱动电源确实可以改善测量系统的测试性能,并且有着优越的测试性能。
史伟松[8]（2020）在《基于扫频光学相干层析术的人体微血管成像关键技术研究》文中指出在临床医学中,组织中的血流分布图像可以辅助疾病诊断。X射线计算机断层扫描（X-ray computed tomography,X-CT）、核磁共振（Magnetic resonance imaging,MRI）等常规成像方法的分辨率无法达到毛细血管精度。目前可行的高分辨活体微血流成像方式包括荧光共聚焦显微镜（Confocal fluorescence microscopy,CFM）和光学相干层析术（Optical coherence tomography,OCT）。CFM技术需要对人体注入有害的荧光剂进行成像,其成像深度无法满足临床需求。因此,非侵入、高分辨且快速成像的OCT技术在微血流造影领域具有广泛的应用前景。本文主要研究利用OCT技术实现对人体微血管成像的关键问题。主要研究内容和创新点如下:1)设计并搭建了一台手持式扫频OCT（Swept source OCT,SSOCT）系统对人体皮肤在体实时成像。该系统纵向分辨率测量值为7.9μm,与理论值7.1μm基本吻合,在空气中最大成像深度为3.2 mm,系统灵敏度为101 d B。模拟样品实验与人体皮肤实验结果都证明了该系统能实时提供高质量的皮肤微观结构图像与微血管造影图像。2)针对如何提高人体皮肤微血管成像信噪比与空间分辨率的问题,提出了一种基于对数尺度强度差分标准差（Differential standard deviation of log-scale intensity,DSDLI）的OCT血管成像方法（OCT angiography,OCTA）用于计算人体皮肤微血管图像。DSDLI算法通过计算同一位置两次连续B扫对数尺度强度的差分图像沿深度方向的标准差获得微血管图像。此外,通过计算特定深度范围内对数尺度强度差分的标准差生成正面微血管图像,提高了空间分辨率和信噪比。微血管图像的信噪比在模拟实验和活体实验中分别平均提高了7.3d B和6.8d B,空间分辨率平均提高了21%。3)针对如何提高视网膜微血管成像信噪比和对比度的问题,提出了一种基于相位差分标准差（Differential phase standard-deviation,DPSD）的OCTA技术对人体视网膜血管进行造影。通过计算两次B扫的相位差分图在深度方向的标准差来获得动态血管信号。与另外三种常规OCTA算法相比,DPSD具有更好的图像对比度和更高的灵敏度。此外,在大范围扫描的图像中,DPSD成像结果的信噪比和对比度分别提高了1.6d B和0.5d B。4)为了精确测量血流流量以及抑制散斑噪声,提出了一种基于二维微电子机械系统（Micro-Electro-Mechanical system,MEMS）的高速光束平移谱域OCT（MEMS-based,high-speed beam-shifting spectral domain OCT,MHB-SDOCT）系统用于散斑噪声抑制和绝对流量测量。通过结合之字形扫描协议,实现了45.2Hz（用于散斑抑制）和25.6Hz（用于流量测量）的帧率。模拟实验结果表明该系统在一定设置下可以减少结构图像中91%的散斑噪声,且流量测量的精度达到0.0032μl/s。为了进一步验证MHB-SDOCT的散斑降噪和流量测量性能,还进行了人体皮肤和鸡蛋胚胎的活体实验。5)搭建了一套SSOCT与荧光成像双模式成像系统,并进行了鸡蛋胚胎实验。实验结果证明了该系统监测光动力疗法（Photodynamic therapy,PDT）治疗过程中细胞的新陈代谢状态和血流状态变化的可行性。
齐亭亭[9]（2020）在《基于磁纳米粒子的超声—电磁耦合弹性成像方法研究》文中进行了进一步梳理我国的肝癌防治面临着严峻的挑战,肝癌患者人数和死亡病例占全球的一半以上。肝癌的诊断主要包括影像学诊断、肝穿刺活检和血清学分子标记物检测。其中,超声成像由于具有操作简便、快速直观、无创便携、费用低廉等特点,是临床上最常用的肝脏影像学检查方法。肝癌的发生和发展与其剪切模量的变化密切相关。因此,对剪切模量的分析有望为肝癌早期诊断提供重要的依据。超声弹性成像作为获取组织剪切模量分布的重要方式之一,具有实时、无创、定量等特点,在临床上常用于弥漫性肝病检测。但在肝癌发生的早期,其在形态学上仍缺乏表现,现有的超声弹性成像方法在检测的特异性和灵敏性等方面仍存在明显不足。肝癌的发生发展是个复杂的过程,除了组织力学特性上的变化,肿瘤标志物也常作为肝癌早期诊断的重要指标。随着近年来纳米技术的飞速发展,具有独特光学、声学、电学以及磁学等特性的纳米材料常用于肿瘤标志物的特异识别,能有效提高各种影像技术对癌症诊断的灵敏度和准确度,为肝癌的精准诊断提供了重要的参考依据。然而,将纳米技术与超声弹性成像相结合,仍缺乏研究报道。针对以上这些问题,本论文开展了基于磁纳米粒子的超声-电磁耦合弹性成像的新方法研究。该方法是利用磁纳米粒子在脉冲磁场作用下产生磁致振动,并导致周围组织的剪切波传播,通过超声探测粒子振动及剪切波传播即可获得磁纳米粒子的分布及周围组织的弹性信息。相比传统的超声弹性成像方法,该方法具有以下优势:1.有望将磁纳米粒子的靶向识别与弹性成像相结合,从而实现肿瘤标志物与弹性信息的同时获取,进一步提高诊断的灵敏性和特异性;2.利用电磁场激励和声场探测的新方式,有望在成像机制上突破单物理场成像的限制,以获取高的空间分辨率和成像对比度;3.超声结构成像、纳米颗粒分布成像和弹性分布成像有望在同一个超声检测系统完成,时空坐标一致,不需要配准过程,有利于图像融合,进而实现多模态分析。基于此,本论文分别通过理论仿真、系统搭建和实验验证,开展基于磁纳米粒子的超声-电磁耦合弹性成像研究。在理论仿真方面,已通过COMSOL软件中的磁学和固体力学模块,分别仿真磁力的产生和磁性纳米粒子的振动过程,并研究了不同参数（包括磁场分布、磁性纳米粒子的分布、磁化率等）对检测信号的影响;同时,利用多普勒原理、麦克斯韦方程、超声波动理论方程、弹性理论等,获得仿体中磁性纳米粒子在脉冲电磁场激励下的剪切波传播过程。在系统搭建方面,已利用Verasonics成像系统初步实现对磁致振动超声成像检测平台的搭建,并且对线圈激励模块进行了优化和改进。在实验验证方面,已在仿体水平,实现对不同浓度、不同分布区域的磁性纳米粒子在脉冲磁场作用下的振动检测。通过和传统的声辐射力脉冲成像检测结果相比较,验证了本论文方法的准确性。除此之外,本方法还用于离体猪肝的二维弹性成像。综上,本论文已初步探讨了磁纳米粒子介导的超声-电磁耦合弹性成像方法的可行性和准确性,为肝癌的精准诊断提供了新的思路。
刘燕彬[10]（2020）在《超短脉冲强度调制方式的光声多普勒测量研究》文中认为脉冲光声多普勒流速测量技术使用吗脉冲激光来激发,包括基于时域互相关方法、带宽展宽方法、光声相关谱方法,它们对于粒子的浓度和粒子的线性运动的要求比较高,流速测量会受到较大的影响。本文提出了一种新的脉冲光声多普勒测流技术,结合超连续谱激光和电光振幅调制以及锁相放大器,进行了超短脉冲强度调制方式的光声多普勒测量研究,能够测量流速和深度信息,同时还能测量样品的吸收光谱。为了证明这种方法的可行性,本文分别从脉冲振幅调制的光声多普勒测量的理论仿真和实验进行分析。在这种脉冲光声多普勒流速测量中,用电光调制器对超短脉冲激光进行振幅调制,通过滤波器可以选择不同波长和波长的带宽,用电动升降台控制样品的一维运动,用光电探测器接收振幅调制后的脉冲激光,用数字示波器观察振幅调制的脉冲激光和解调后的信号,使用平面超声换能器来收集,光声信号通过前置放大器放大,将放大后的光声信号和参考信号输入到锁相放大器进行解调和傅里叶变换处理,得到解调后时域图和频谱图,将锁相放大器和数字示波器的数据存储到计算机进行数字信号的处理。在实验中直接在锁相放大器中可以读出频移值,其中数值表示频移的大小,符号表示流速的方向。在理想情况中,解调后的频谱图中应该只有一个峰值,但是在实际测量中,出现了几个峰值并且呈现奇数倍关系,在本文中得到合理的解释,并且使用合理的方法消除这些影响。在使用锁相放大器解调处理时,不同的3d B截止带宽对速率的测量影响不同,对于不同的速率合理的选择3d B截止带宽可以提高速率测量的精度。在该实验中测量了六种不同的样品,使用不同波长激光和对应的光声信号的大小来定量计算,可以准确得到实际样品的吸收光谱。这项方法希望能用来研究微循坏系统的血液流速,通过测量不同血管的流速和不同的生物组织、物质的浓度,获得有关微循环系统的代谢过程,成为一种新的有效的生物医学研究的方法。
二、超声多普勒频移公式的矢量表达及临床意义（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超声多普勒频移公式的矢量表达及临床意义（论文提纲范文）
（1）基于多物理场耦合的膝关节炎仿生辨识研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 膝关节炎诊断方法研究现状 |
| 1.2.1 影像学检查 |
| 1.2.2 膝关节镜检查 |
| 1.2.3 步态分析评估 |
| 1.2.4 生物标志物检查 |
| 1.3 膝关节周围软组织研究现状 |
| 1.3.1 膝关节周围软组织力学模量研究现状 |
| 1.3.2 膝关节周围血流参数研究现状 |
| 1.3.3 膝关节周围软组织表面温度研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 试验对象、设备及方法 |
| 2.1 试验对象 |
| 2.2 测量内容 |
| 2.2.1 肌肉 |
| 2.2.2 肌腱/韧带 |
| 2.2.3 血管 |
| 2.3 试验设备 |
| 2.3.1 超声弹性成像系统 |
| 2.3.2 红外热像仪 |
| 2.4 测量方法 |
| 2.4.1 肌肉、肌腱/韧带力学模量测量 |
| 2.4.2 血管形态学和血流动力学参数测量 |
| 2.4.3 软组织表面温度测量 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 膝关节周围软组织力学模量场研究 |
| 3.1 膝关节周围软组织杨氏模量重复性分析 |
| 3.2 健康受试者膝关节周围软组织力学模量分析 |
| 3.2.1 性别对软组织力学模量的影响 |
| 3.2.2 年龄对软组织力学模量的影响 |
| 3.3 膝关节炎患者膝关节周围软组织力学模量分析 |
| 3.3.1 健康受试者和膝关节炎患者软组织力学模量分析 |
| 3.3.2 不同疼痛部位对软组织力学模量的影响 |
| 3.3.2.1 膝关节疼痛区域划分 |
| 3.3.2.2 不同疼痛部位对肌肉力学模量的影响 |
| 3.3.2.3 不同疼痛部位对肌腱/韧带力学模量的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 膝关节周围血管流场研究 |
| 4.1 膝关节周围血管形态学和血流动力学参数重复性分析 |
| 4.2 健康受试者膝关节周围血管流场参数分析 |
| 4.2.1 性别对血管流场参数的影响 |
| 4.2.2 年龄对血管流场参数的影响 |
| 4.3 膝关节炎患者膝关节周围血管流场参数分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 膝关节周围软组织温度场研究 |
| 5.1 膝关节周围软组织表面温度重复性分析 |
| 5.2 健康受试者膝关节周围软组织表面温度分析 |
| 5.2.1 性别对软组织表面温度的影响 |
| 5.2.2 年龄对软组织表面温度的影响 |
| 5.3 膝关节炎患者膝关节周围软组织表面温度分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于机器学习的膝关节炎仿生辨识研究 |
| 6.1 机器学习概述 |
| 6.2 数据预处理 |
| 6.2.1 数据归一化处理 |
| 6.2.2 数据降维处理 |
| 6.3 机器学习对膝关节炎的分类识别结果分析 |
| 6.3.1 决策树 |
| 6.3.2 BP神经网络 |
| 6.3.3 自组织竞争神经网络 |
| 6.3.4 学习向量量化神经网络 |
| 6.3.5 极限学习机 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 作者简介及攻读博士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（2）相干多普勒测风激光雷达回波特性及风速估计算法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 海洋大气测风激光雷达国内外研究现状 |
| 1.3 风速信号处理发展历程 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 相干多普勒测风激光雷达理论研究 |
| 2.1 相干多普勒测风激光雷达基本原理 |
| 2.2 多普勒信号探测方式 |
| 2.2.1 相干探测 |
| 2.2.2 平衡外差探测 |
| 2.2.3 双平衡外差探测 |
| 2.3 外差探测信噪比分析 |
| 2.4 测风激光雷达波段选择 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 海洋大气测速回波特性 |
| 3.1 海洋大气激光传输特性 |
| 3.2 海洋气溶胶物理特性分析 |
| 3.2.1 不同模型下谱分布特征 |
| 3.2.2 湿度对气溶胶粒子复折射率影响 |
| 3.3 海洋气溶胶下回波信号模拟 |
| 3.3.1 消光系数和后向散射系数求解 |
| 3.3.2 回波信号模拟结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 海洋风速信号处理算法及仿真模型 |
| 4.1 海洋风速多普勒信号数学模型 |
| 4.1.1 基于频域的数学模型 |
| 4.1.2 基于Kolmogorov湍流机制模型 |
| 4.2 海洋风速信号处理技术 |
| 4.2.1 风速估计算法 |
| 4.2.2 风速信号处理方案 |
| 4.3 风速估计误差评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 大气湍流对风速估计算法影响 |
| 5.1 海洋大气湍流随机风场建立 |
| 5.2 基于Kolmogorov湍流机制模型的Monte Carlo仿真 |
| 5.3 海洋大气湍流下不同脉冲形状ML DSP算法性能比较 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）一种用于超声多普勒回波信号解调的单通道乘法器电路（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 课题研究内容和创新点 |
| 1.3.1 本文的主要研究内容 |
| 1.3.2 本文的创新点 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 基于单通道乘法器的Doppler测量原理研究 |
| 2.1 正交解调Doppler测量原理 |
| 2.2 单通道乘法器Doppler测量原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 单通道乘法器解调电路研究 |
| 3.1 单通道乘法器解调电路 |
| 3.1.1 前置放大电路 |
| 3.1.2 单通道乘法器电路 |
| 3.1.3 固定增益放大电路和低通滤波电路 |
| 3.2 AD8333 正交解调电路 |
| 3.2.1 电压跟随和前置放大模块 |
| 3.2.2 差分转换模块 |
| 3.2.3 AD8333 乘法器模块 |
| 3.2.4 电压转换模块 |
| 3.2.5 扬声器模块 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 多普勒信号模拟装置 |
| 4.1 系统结构 |
| 4.2 电路连接 |
| 4.3 PC端嵌入式软件程序 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 单通道乘法器电路实验及结果分析 |
| 5.1 连续超声多普勒系统 |
| 5.1.1 发射模块 |
| 5.1.2 数模转换模块 |
| 5.2 实验设计 |
| 5.3 单通道乘法器解调电路实验结果 |
| 5.3.1 金属球以不同频率振动时解调得到的多普勒频移信号 |
| 5.3.2 振动频率求解 |
| 5.4 正交解调电路实验结果 |
| 5.4.1 金属球以不同频率振动时解调得到的多普勒频移信号 |
| 5.4.2 振动频率求解 |
| 5.5 结果对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 有待完善的工作 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（4）基于反射矩阵分析法的光学相干层析成像技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 散射介质成像和聚焦技术的国内外研究历史与发展现状 |
| 1.2.1 基于波前整形的光场调控技术 |
| 1.2.2 基于反射/传输矩阵的散射介质成像和聚焦技术 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 基于光学相干层析技术的散射介质成像和聚焦的理论基础 |
| 2.1 光学相干层析技术 |
| 2.1.1 OCT的应用 |
| 2.1.2 基本原理 |
| 2.1.3 不同类型的OCT |
| 2.2 基于反射矩阵分析法的散射介质成像技术 |
| 2.3 穿透和位于散射介质内部的聚焦技术 |
| 2.3.1 波前整形技术 |
| 2.3.2 传输矩阵法 |
| 2.3.3 光学相位共轭 |
| 2.3.4 光学记忆效应 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于反射矩阵测量的光学相干层析成像 |
| 3.1 简介 |
| 3.2 光在散射介质中的传播 |
| 3.2.1 单次和多次散射的光 |
| 3.2.2 散射平均自由程和传输平均自由程 |
| 3.2.3 单次和多次散射光子的成像技术 |
| 3.3 反射矩阵的基本原理 |
| 3.3.1 反射矩阵的重构 |
| 3.3.2 奇异值分解 |
| 3.4 基于反射矩阵分析法的OCT系统 |
| 3.4.1 飞秒光源 |
| 3.4.2 光场的重建 |
| 3.4.3 整体实验系统设计 |
| 3.5 实验结果和分析 |
| 3.5.1 单次散射区域的成像实验 |
| 3.5.2 多次散射区域的成像实验 |
| 3.5.3 穿透类生物组织的成像实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于高速最优化波前测量的散射介质聚焦技术 |
| 4.1 简介 |
| 4.2 穿透散射介质的聚焦技术 |
| 4.2.1 基于迭代的回馈式算法 |
| 4.2.2 传输矩阵法 |
| 4.2.3 波前整形技术中的各项评估参数 |
| 4.3 高速最优化波前测量的实验方案 |
| 4.3.1 实验设计 |
| 4.3.2 锁相探测 |
| 4.3.3 基于单次输入输出光场重建的高速波前测量技术 |
| 4.4 实验结果和分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于反射矩阵OCT的成像分辨率的研究 |
| 5.1 简介 |
| 5.2 光学成像系统的分辨率 |
| 5.2.1 显微成像系统中的分辨率 |
| 5.2.2 宽场OCT的理论轴向和横向分辨率 |
| 5.3 时间反演运算 |
| 5.3.1 基尔霍夫正则化修正 |
| 5.3.2 模型分辨率矩阵和分辨率半径 |
| 5.4 实验结果和分析 |
| 5.4.1 正则化修正后的实验结果 |
| 5.4.2 样品内部不同位置的实际分辨率测量和成像质量评估 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于反射矩阵逆的光束位于散射介质内部聚焦技术 |
| 6.1 简介 |
| 6.2 基于导星辅助的光束位于散射介质内部聚焦技术 |
| 6.2.1 基于反馈导星的波前整形技术 |
| 6.2.2 基于共轭导星的波前整形技术 |
| 6.3 基于反射矩阵逆的光束位于散射介质内部汇聚技术 |
| 6.4 总结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（5）具有胎心位置导向的胎心仪设计与实现（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 无创胎心检测技术的发展与现状 |
| 1.2.2 超声多普勒胎心检测技术的发展与现状 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 1.4 本论文组织结构 |
| 2 包含多方位信息的超声多普勒胎心信号检测方法研究 |
| 2.1 超声多普勒检测原理 |
| 2.1.1 超声多普勒效应 |
| 2.1.2 超声多普勒胎心信号检测原理 |
| 2.2 脉冲式超声多普勒胎心检测技术 |
| 2.2.1 超声发射接收原理 |
| 2.2.2 超声回波解调原理 |
| 2.3 包含多方位信息的超声多普勒胎心信号检测方法研究 |
| 2.3.1 具有宽声场的超声换能器设计方案研究 |
| 2.3.2 包含多方位信息的超声探头设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 胎心距离特征提取算法研究 |
| 3.1 胎心距离对胎心信号特性的影响 |
| 3.2 胎心距离特征提取算法研究 |
| 3.2.1 基于胎心信号时域特性的胎心距离特征提取 |
| 3.2.2 基于胎心信号频域特性的胎心距离特征提取 |
| 3.2.3 实验验证 |
| 3.3 基于特征融合的胎心距离特征提取算法研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于胎心距离特征提取的胎心位置导向算法研究 |
| 4.1 静态胎心方位计算方法研究 |
| 4.1.1 胎心距离特征值向量法 |
| 4.1.2 胎心距离特征值差值法 |
| 4.1.3 胎心距离特征值占比法 |
| 4.1.4 实验验证 |
| 4.2 动静态结合的胎心方位计算方法研究 |
| 4.2.1 动静态结合的胎心方位计算方法 |
| 4.2.2 实验验证 |
| 4.3 胎心位置导向策略研究 |
| 4.3.1 基于连续测量的胎心位置导向策略 |
| 4.3.2 实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 具有胎心位置导向的胎心仪系统与测试 |
| 5.1 具有胎心位置导向的胎心仪系统 |
| 5.2 测试与结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（6）基于模型的无接触人体动作感知算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 普适计算与智能感知 |
| 1.2 无接触人体动作感知研究背景 |
| 1.2.1 无接触感知系统 |
| 1.2.2 基于无接触感知的定位系统 |
| 1.2.3 基于无接触感知的动作识别 |
| 1.2.4 传统无接触动作识别系统的不足 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 1.3.1 基于CSI速度模型的WiFi动作识别 |
| 1.3.2 基于CIR距离模型的超声波手势识别 |
| 1.3.3 基于远距离传播LTE信号的按键内容识别 |
| 1.4 本文的组织结构 |
| 第二章 基于CSI速度模型的WiFi人体动作识别 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 背景与相关工作 |
| 2.3 CARM系统概述 |
| 2.3.1 信道状态信息 |
| 2.3.2 WiFi信号的相位 |
| 2.3.3 CSI速度模型 |
| 2.3.4 模型验证 |
| 2.3.5 系统概述 |
| 2.4 基于PCA的CSI信号去噪机制 |
| 2.4.1 CSI噪声来源与传统滤波器方法 |
| 2.4.2 CSI流的相关性 |
| 2.4.3 主成分分析去噪 |
| 2.5 动作检测与特征提取 |
| 2.5.1 动作检测 |
| 2.5.2 人体动作特性分析 |
| 2.5.3 行为动作速度分布 |
| 2.5.4 特征提取 |
| 2.6 动作识别 |
| 2.7 多链路数据融合 |
| 2.7.1 单个感知链路的局限性 |
| 2.7.2 多个链路数据的聚合 |
| 2.8 实验与评估 |
| 2.8.1 系统实现 |
| 2.8.2 数据采集 |
| 2.8.3 性能指标 |
| 2.8.4 动作检测 |
| 2.8.5 动作识别 |
| 2.8.6 资源性能指标 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 基于距离模型的细粒度超声波手势识别 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 背景与相关工作 |
| 3.3 CIR测量 |
| 3.3.1 其他一维测量方案的不足 |
| 3.3.2 CIR测量 |
| 3.3.3 动作检测与CIR校准 |
| 3.4 手势识别 |
| 3.4.1 卷积神经网络简介 |
| 3.4.2 Ultra Gesture中的卷积网络模型结构 |
| 3.4.3 模型内存占用情况 |
| 3.4.4 模型更新 |
| 3.5 实时动作识别 |
| 3.6 实验与评估 |
| 3.6.1 实验设置 |
| 3.6.2 识别准确率评估 |
| 3.6.3 系统性能评估 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于远距离信号传播模型的LTE感知技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 背景与相关工作 |
| 4.3 威胁模型分析 |
| 4.4 LTE小区参考信号 |
| 4.4.1 LTE基础 |
| 4.4.2 LTE中的CFR测量 |
| 4.4.3 使用LTE CRS作为侧信道 |
| 4.5 系统设计 |
| 4.5.1 CRS采集 |
| 4.5.2 信号预处理 |
| 4.5.3 信号质量分析 |
| 4.6 基于LTE信号的的按键识别攻击 |
| 4.6.1 按键检测 |
| 4.6.2 按键识别 |
| 4.7 实验与评估 |
| 4.7.1 实验设置 |
| 4.7.2 固定起始位置情况实验评估 |
| 4.7.3 连续按键情况实验评估 |
| 4.7.4 不同场景下的系统性能 |
| 4.7.5 周围运动目标的影响 |
| 4.8 讨论与本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 基本框架与技术总结 |
| 5.2 主要难点问题 |
| 5.3 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 公式推导与证明 |
| 简历与科研成果 |
（7）多灰度线性声光调制器及其在光外差干涉中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 外差干涉测量系统的总体设计 |
| 2.1 多灰度光外差干涉测量系统的设计 |
| 2.2 多普勒频移 |
| 2.3 光隔离系统 |
| 2.4 声光调制系统 |
| 2.5 多灰度光外差干涉测量系统 |
| 2.6 正交偏振光的干涉原理 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 多灰度线性声光调制器驱动电路的设计 |
| 3.1 多灰度线性声光调制器的总体设计 |
| 3.2 声光调制器驱动器的设计 |
| 3.3 多灰度线性声光调制器驱动电源的设计 |
| 3.3.1 数字电位器DS3902 |
| 3.3.2 恒流源电路的设计 |
| 3.3.3 声光调制器性能的测试 |
| 3.3.4 线性电压补偿技术 |
| 3.3.5 声光调制器驱动电源的辅助电路 |
| 3.3.6 灰度等级显示电路 |
| 3.3.7 USB下载电路 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统误差分析及器件的选型与测试 |
| 4.1 非线性误差源 |
| 4.1.1 激光光源 |
| 4.1.2 声光调制器 |
| 4.1.3 偏振分光棱镜 |
| 4.1.4 四分之一波片 |
| 4.2 理想情况下的正交偏振干涉 |
| 4.3 非线性误差分析 |
| 4.3.1 光源误差分析 |
| 4.3.2 四分之一波片非线性误差分析 |
| 4.3.3 PBS非线性误差分析 |
| 4.3.4 测量信号强度分析 |
| 4.4 器件的选型 |
| 4.4.1 激光光源 |
| 4.4.2 声光调制器的选型 |
| 4.4.3 偏振分光棱镜 |
| 4.4.4 光电探测器 |
| 4.4.5 压电陶瓷 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 实验及数据分析 |
| 5.1 搭建实验平台 |
| 5.2 灰度等级调制实验 |
| 5.3 动态实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）基于扫频光学相干层析术的人体微血管成像关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 传统血流成像方法 |
| 1.2 基于OCT技术的微循环成像方法 |
| 1.2.1 微血流速度成像 |
| 1.2.2 微血管造影成像 |
| 1.3 目前面临问题和研究目的 |
| 1.4 本文主要研究内容和结构安排 |
| 1.5 课题来源 |
| 2 SSOCT成像理论及性能参数分析 |
| 2.1 OCT成像原理 |
| 2.1.1 TDOCT技术原理 |
| 2.1.2 FDOCT技术原理 |
| 2.2 SSOCT信号处理流程 |
| 2.3 SSOCT性能参数 |
| 2.3.1 纵向分辨率 |
| 2.3.2 横向分辨率 |
| 2.3.3 最大成像深度 |
| 2.3.4 信噪比和灵敏度 |
| 2.3.5 散斑噪声 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 手持式SSOCT系统设计与搭建研究 |
| 3.1 手持式SSOCT系统硬件设计 |
| 3.1.1 手持式SSOCT系统总体设计 |
| 3.1.2 扫频激光光源 |
| 3.1.3 干涉仪 |
| 3.1.4 样品扫描系统 |
| 3.1.5 数据采集系统 |
| 3.2 基于LabVIEW的实时成像软件设计 |
| 3.2.1 系统软件框架系统 |
| 3.2.2 系统时序控制 |
| 3.2.3 光束扫描 |
| 3.2.4 数据采集 |
| 3.3 系统性能参数测定与成像结果对比分析 |
| 3.3.1 SDOCT系统 |
| 3.3.2 手持式SSOCT 系统与传统结构SDOCT 系统的性能对比 |
| 3.4 模拟实验结果 |
| 3.5 活体实验结果 |
| 3.5.1 与SDOCT系统成像结果的对比实验 |
| 3.5.2 人体手臂内侧成像 |
| 3.6 实时成像系统血流成像结果 |
| 3.6.1 不同个体手掌微血管分布成像对比实验 |
| 3.6.2 腿部痤疮发炎区域与相邻正常皮肤微血管分布对比实验 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 对数尺度强度差分标准差的血管造影算法研究 |
| 4.1 DSDLI原理 |
| 4.2 散斑方差和功率值差分方法原理 |
| 4.2.1 SVOCT原理 |
| 4.2.2 PID原理 |
| 4.3 自适应亚像素图像配准算法 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.4.1 模拟实验结果 |
| 4.4.2 在体实验结果 |
| 4.4.3 结果分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 相位差分标准差血管造影算法研究 |
| 5.1 成像系统 |
| 5.2 成像原理 |
| 5.2.1 DPSD算法原理 |
| 5.2.2 PVOCT,DSDLI,OMAG和 SVOCT原理 |
| 5.3 仿真结果以及模拟实验 |
| 5.4 在体视网膜成像研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 光束平移OCT技术研究 |
| 6.1 光束平移OCT系统和原理 |
| 6.2 系统结构设计和扫描方式确定 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 去除散斑噪声的实验结果 |
| 6.3.2 血流量测量实验结果 |
| 6.4 讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 荧光和OCT双模式成像系统研究 |
| 7.1 实验原理和系统结构设计 |
| 7.2 准备鸡蛋胚胎 |
| 7.3 实验结果及讨论 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 总结和展望 |
| 8.1 本文工作总结 |
| 8.2 本文主要创新点 |
| 8.3 下一步研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）基于磁纳米粒子的超声—电磁耦合弹性成像方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 肝癌的危害及病理特征 |
| 1.1.2 肝癌诊断的方式 |
| 1.1.3 弹性成像与肝癌诊断 |
| 1.2 国内外研究历史和现状 |
| 1.2.1 超声弹性成像发展概述 |
| 1.2.2 磁致振动成像发展概述 |
| 1.2.3 磁纳米探针发展概述 |
| 1.3 论文的研究思路和创新点 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 第2章 超声-电磁耦合弹性成像理论和算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 固体中的弹性波 |
| 2.2.1 各向同性线弹性体 |
| 2.2.2 各向同性线粘弹性体 |
| 2.3 超声多普勒原理和剪切波速度推导 |
| 2.3.1 多普勒原理 |
| 2.3.2 振动位移估计 |
| 2.3.3 多角度空间域方向滤波 |
| 2.3.4 剪切波速度推导 |
| 2.4 声辐射力脉冲成像原理 |
| 2.5 磁致振动成像原理 |
| 2.6 超声-电磁耦合弹性成像原理 |
| 第3章 有限元仿真与结果分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 COMSOL仿真软件介绍 |
| 3.3 磁场和声场耦合 |
| 3.3.1 参数设置 |
| 3.3.2 几何建模 |
| 3.3.3 材料选择 |
| 3.3.4 物理场设置 |
| 3.3.5 网格分割与求解器设置 |
| 3.3.6 仿真结果 |
| 3.4 模型简化 |
| 3.4.1 二维仿真参数设置 |
| 3.4.2 二维仿真结果 |
| 3.5 不同参数对剪切波的影响 |
| 3.5.1 磁场强度对剪切波的影响 |
| 3.5.2 磁纳米粒子磁化率对剪切波的影响 |
| 3.5.3 磁纳米粒子富集区域大小对剪切波的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 平台搭建及实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验平台搭建 |
| 4.2.1 激励模块 |
| 4.2.2 采集模块 |
| 4.3 仿体制备和磁纳米粒子的表征 |
| 4.4 仿体实验及结果分析 |
| 4.4.1 单点磁纳米粒子仿体实验 |
| 4.4.2 强磁场中单点磁纳米粒子仿体实验 |
| 4.4.3 多点磁纳米粒子仿体实验 |
| 4.4.4 参数优化结果分析 |
| 4.5 离体猪肝实验 |
| 4.5.1 富集磁纳米粒子猪肝的制备 |
| 4.5.2 离体猪肝实验结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 目前存在的问题 |
| 5.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对学位论文的学术评语 |
| 学位论文答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（10）超短脉冲强度调制方式的光声多普勒测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 选题的背景和意义 |
| 第二节 相关领域的研究进展和现状 |
| 1.1 光声成像技术的发展 |
| 1.2 光声多普勒流速测量的发展 |
| 1.2.1 连续波光声多普勒流速测量 |
| 1.2.2 正弦脉冲光声多普勒流速测量 |
| 1.2.3 脉冲光声多普勒流速测量 |
| 1.2.3.1 基于时域互相关方法 |
| 1.2.3.2 基于带宽展宽方法 |
| 1.2.3.3 基于光声相关谱方法 |
| 第三节 本课题的创新点 |
| 第二章 光声多普勒流速测量技术 |
| 第一节 光声效应 |
| 2.1.1 光声效应的原理 |
| 2.1.2 静止固体颗粒的光声信号 |
| 第二节 运动固体颗粒产生的光声多普勒效应 |
| 第三节 光声多普勒流速测量的基本原理 |
| 2.3.1 连续波光声多普勒流速测量技术 |
| 2.3.2 正弦脉冲光声多普勒流速测量技术 |
| 2.3.3 基于时域互相关函数的脉冲光声多普勒流速测量技术 |
| 2.3.4 基于多普勒带宽展宽的脉冲光声多普勒流速测量技术 |
| 第三章 超短脉冲强度调制的光声多普勒测量的原理和方法、系统 |
| 第一节 超连续谱激光的原理和电光振幅调制的原理 |
| 3.1.1 自相位调制(SPM) |
| 3.1.2 交叉相位调制(XPM) |
| 3.1.3 受激拉曼散射(SBS) |
| 3.1.4 四波混频(FWM) |
| 3.1.5 电光调制效应 |
| 第二节 实验系统 |
| 3.2.1 实验系统简介 |
| 3.2.2 超连续谱激光 |
| 第三节 实验研究方法 |
| 第四节 实验的具体操作和注意事项 |
| 第四章 脉冲振幅调制的光声多普勒测量的结果分析和讨论 |
| 第一节 脉冲振幅调制光声多普勒的模拟仿真的原理和结果 |
| 第二节 实验结果的分析 |
| 4.2.1 脉冲激光振幅调制的结果 |
| 4.2.2 振幅调制脉冲光声多普勒和振幅调制连续波光声多普勒 |
| 4.2.3 流速大小和方向的提取和测量 |
| 4.2.4 样品的实物图和吸收光谱 |
| 第三节 实验结果的讨论 |
| 4.3.1 光声多普勒频谱图的特征和分析 |
| 4.3.2 不同3dB截止带宽和传输速率的影响 |
| 4.3.3 不同运动条件下对石墨烯层的吸收光谱的影响 |
| 4.3.4 系统的可测量最小速率、最大速率以及可测的速率范围 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
四、超声多普勒频移公式的矢量表达及临床意义（论文参考文献）
- [1]基于多物理场耦合的膝关节炎仿生辨识研究[D]. 吴佳南. 吉林大学, 2021(01)
- [2]相干多普勒测风激光雷达回波特性及风速估计算法研究[D]. 景旭阳. 山东大学, 2021(12)
- [3]一种用于超声多普勒回波信号解调的单通道乘法器电路[D]. 刘帅帅. 合肥工业大学, 2021(02)
- [4]基于反射矩阵分析法的光学相干层析成像技术的研究[D]. 曹靖. 电子科技大学, 2021(01)
- [5]具有胎心位置导向的胎心仪设计与实现[D]. 陆旭. 浙江大学, 2021(01)
- [6]基于模型的无接触人体动作感知算法研究[D]. 凌康. 南京大学, 2020(12)
- [7]多灰度线性声光调制器及其在光外差干涉中的应用研究[D]. 蔡睿博. 中北大学, 2020(11)
- [8]基于扫频光学相干层析术的人体微血管成像关键技术研究[D]. 史伟松. 南京理工大学, 2020
- [9]基于磁纳米粒子的超声—电磁耦合弹性成像方法研究[D]. 齐亭亭. 深圳大学, 2020(10)
- [10]超短脉冲强度调制方式的光声多普勒测量研究[D]. 刘燕彬. 深圳大学, 2020(10)