Online Journal
電子ジャーナル
IF値: 1.878(2021年)→1.8(2022年)

英文誌(2004-)

Journal of Medical Ultrasonics

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2017 - Vol.44

Vol.44 No.Supplement

一般ポスター 工学基礎
イメージング・信号処理

(S635)

チャープ送受波のためのSTC処理

STC processing for chirp transmission

前田 拓磨, 田中 直彦

Takuma MAEDA, Naohiko TANAKA

芝浦工業大学大学院理工学研究科システム理工学専攻

Graduate School of Engineering and Science, Shibaura Institute of Technology

キーワード :

【はじめに】
現在,超音波診断装置では送波に超音波パルスが用いられている.送波音圧を大きくすればエコー信号のSN比は向上するが,安全性確保のため限度がある.そこでチャープ波などの信号長の長い変調波を送波に用いることで,送波音圧を大きくすることなくエコー信号のSN比を向上する方法が検討されてきた.チャープ波を送波する場合,ある1つの反射体からのエコー信号は時間軸上で広い範囲に分布する.このため,従来のSTC処理は適用できない問題があった.そこで本研究では,チャープ送波のためのSTC処理について検討した.
【方法】
本研究では,時間とともに線形に周波数が上昇するリニアチャープ信号を対象とした.チャープ波に従来のSTC処理を適用すると,エコー信号の周波数がストップ周波数に近づくほど過剰に増幅される.このときエコー信号が飽和すると,多量のレンジサイドローブが発生する.これを避けるために,STC増幅器にFig.1に示すような周波数特性を与える.ここでFLはスタート周波数,FHはストップ周波数である.すなわち高周波数ほど利得が低下する特性とし,この周波数特性を維持した状態で,時間とともに(T1→T2→T3)全体の利得を増加させる.これにより従来と同等な減衰補正ができる.増幅器の周波数特性の傾きは,チャープレートと伝搬媒質の減衰量により決まる.
【結果】
スタート周波数1MHz,ストップ周波数3MHz,信号長200μsのチャープ波を送波に用い,媒質の減衰量を0.8dB/cmとした場合のエコー信号を合成し,計算機シミュレーションにより,提案する方法の動作確認を行った.伝搬に伴う減衰は適切に補正されたが,必要となるアナログフィルタの設計が難しくなることが示唆された.
【まとめ】
リニアチャープ信号を送波に用いる場合に適用できるSTC処理を示した.また計算機シミュレーションにより,チャープエコー信号の減衰が適切に補正されることを確認した.今後は,実装の容易なアナログフィルタを用いた場合の処理について検討する予定である.