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An Enhanced Chirp Modulated Golay Code for Ultrasound Diverging Wave Compounding

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  • 日期: 2021-08-31
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彩超

多普勒成像

多普勒成像

In  ultrasound  imaging,  a  straightforward  way  ofincreasing  axial  resolution  is  by  shortening  the  transmittedsignals.  However,  short  excitation  provide  low  echo  signal  tonoise  ratio  (eSNR),  which  results  in  low  image  quality.  Analternate  solution  would  be  to  increase  the  excitation  signal’sduration  (by  using  binary  Golay  codes  or  chirps),  and  relyon  off-line  match  filtering  techniques  in  order  to  compress  thereceived  echoes.  Resolution  Enhancement  Compression  (REC)is  a  coding  technique  that  provides  better  axial  resolution  thanconventional  pulsing  technique  while  increasing  the  eSNR.  Itconsists  on  designing  a  pre-enhanced  chirp  that  compensates  themost  attenuated  frequency  bands  of  the  ultrasound  probe.  Theobjective  of  this  study  is  to  combine  orthogonal  binary  codes  withREC  pre-enhanced  chirps  in  order  to  boost  further  the  eSNRprovided  by  REC  while  keeping  its  good  performance  in  axial  resolution.  The  method  is  applied  to  diverging  wave  compounding.

Pairs  of  diverging  waves  are  transmitted/received/reconstructedsimultaneously  thanks  to  the  orthogonality  property  of  the  Golaycodes.  The  results  show  that  the  proposed  method  is  able  to  obtaina  better  image  quality  than  conventional  pulse  imaging.  Theaxial  resolution  and  the  bandwidth  was  improved  by  38%/15%in  simulation/experiment,  for  an  excitation  signal  designed  toprovide  a  39%  boost.  The  contrast  to  noise  ratio  and  the  eSNRwere  improved  by  3.5dB  and  18.7dB  respectively.  Acquisitionresults  suggest  that  the  combination  between  binary  codes  andmodulated  enhanced  chirps  can  be  implemented  in  ultrasonicimaging  system.

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