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Bandwidth and Resolution Enhancement Through Pulse Compression

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彩超

多普勒成像

多普勒成像

A  novel  pulse  compression  technique  is  developed  that  improves  the  axial  resolution  of  an  ultrasonicimaging  system  and  provides  a  boost  in  the  echo  signal-tonoise  ratio  (eSNR).  The  new  technique,  called  the  resolution  enhancement  compression  (REC)  technique,  was  validated  with  simulations  and  experimental  measurements.

Image  quality  was  examined  in  terms  of  three  metrics:  theeSNR,  the  bandwidth,  and  the  axial  resolution  through  themodulation  transfer  function  (MTF).  Simulations  were  conducted  with  a  weakly-focused,  single-element  ultrasoundsource  with  a  center  frequency  of  2.25  MHz.  Experimental  measurements  were  carried  out  with  a  single-elementtransducer  (f/3)  with  a  center  frequency  of  2.25  MHz  from  aplanar  reflector  and  wire  targets.  In  simulations,  axial  resolution  of  the  ultrasonic  imaging  system  was  almost  doubledusing  the  REC  technique  (0.29  mm)  versus  conventionalpulsing  techniques  (0.60  mm).  The  3  dB  pulse/echo  bandwidth  was  more  than  doubled  from  48%  to  97%,  and  maximum  range  sidelobes  were  40  dB.  Experimental  measurements  revealed  an  improvement  in  axial  resolution  usingthe  REC  technique  (0.31  mm)  versus  conventional  pulsing(0.44  mm).  The  3  dB  pulse/echo  bandwidth  was  doubledfrom  56%  to  113%,  and  maximum  range  sidelobes  were  observed  at  45  dB.  In  addition,  a  significant  gain  in  eSNR(9  to  16.2  dB)  was  achie

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