[发明专利]基于调制激励的磁声信号产生方法及装置

说明书

一种基于调制激励的磁声信号产生方法及装置，通过乘法器将载波信号源和调制信号源产生的载波信号和调制信号进行乘法运算，得到包络信号，所述包络信号在同步控制信号的触发下送入功率放大器，通过功率放大器放大，将放大后的信号作为激励信号，作用于激励线圈，使激励线圈中产生闭合的激励电流，通过空间的电磁感应，使样本中产生感应涡流，所述的感应涡流在静磁场的作用下产生磁声信号，通过声换能器接收所述的磁声信号。本发明将高频信号经调制后作为激励信号，用来提高成像激励信号的功率密度，减小传输过程的时域信号畸变，以获取良好的时频特性，便于成像特征的提取及分析，并在一定程度上实现磁声信号信噪比的提高，最终达到提升成像质量的目的。

技术领域

本发明涉及一种磁声信号产生的方法。特别是涉及一种基于调制激励的磁声信号产生方法及装置。

背景技术

磁声耦合成像技术是近年来提出的一种新兴功能成像技术，同时具备超声成像的高空间分辨率以及电阻抗成像的高对比度，且为无创技术，成本低廉，具有良好的发展前景。

磁声耦合成像是对样本通过直接施加激励电流或者通过感应线圈间接施加激励电流，在处于静磁场的环境下，使样本内的带电粒子受到磁力作用而产生运动，进而向外辐射声波，最终通过声换能器采集相应的磁声信号并进行图像重建的过程。

现有的对磁声耦合成像的激励方式主要为单脉冲激励，其持续时间短，信号能量低导致由声源产生的声信号到采集到的声信号过程中会发生波形畸变，不利于磁声信号的时频分析及特征量的提取。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种有利于增强磁声信号的特征，对磁声信号的特征提取及分析具有重要意义的基于调制激励的磁声信号产生方法及装置。

本发明所采用的技术方案是：一种基于调制激励的磁声信号产生方法，通过乘法器将载波信号源和调制信号源产生的载波信号和调制信号进行乘法运算，得到包络信号，所述包络信号在同步控制信号的触发下送入功率放大器，通过功率放大器放大，将放大后的信号作为激励信号，作用于激励线圈，使激励线圈中产生闭合的激励电流，通过空间的电磁感应，使样本中产生感应涡流，所述的感应涡流在静磁场的作用下产生磁声信号，通过声换能器接收所述的磁声信号。

所述载波信号的波形为正弦波，频率为1MHz～5MHz。

所述调制信号使用高斯函数作为调制信号。

所述同步控制信号的频率为10Hz～100Hz之间。

一种用于基于调制激励的磁声信号产生方法的装置，包括有分别通过外部计算机控制的激励模块和与所述的激励模块输出相连的磁声信号产生模块，其特征在于，所述的激励模块包括有：输入端分别连接有载波信号源和调制信号源的乘法器，所述乘法器的输出端连接函数发生器，所述函数发生器的外部触发端连接同步控制器的输出端，所述同步控制器的输入端连接所述外部计算机的控制信号输出端，所述函数发生器的输出端连接功率放大器的输入端，所述功率放大器的输出端连接所述磁声信号产生模块。

所述的磁声信号产生模块包括有分别位于内部充满耦合剂的耦合剂槽内的：步进电机、连接在所述步进电机输出端的用于承载样本的旋转托盘，在耦合剂槽上方对应所述样本设置有用于产生作用在样本上的交变磁场的激励线圈，在所述激励线圈的上方设置有用于产生静磁场的静磁铁，其中，所述的激励线圈连接激励模块中的功率放大器输出端，所述步进电机的控制信号输入端连接所述外部计算机驱动信号输出端，所述耦合剂槽内还设置有用于接收所述样本产生的磁声信号的声换能器。

所述的静磁铁和激励线圈是分别通过固定支架设置在所述样本的上方。