一维距离像回波的相干积累

超声三基概述医用超声诊断系利用超声波在人体组织内传播过程中，经过声反射等原理，将获得的信息加以分析综合，借以探索体内器官生理和病理变化，由此判断疾病的一种新兴诊断方法。

正常人耳可接受声频率范围为16~20000Hz，高于20000Hz以上者则称为超声波。

然而诊断用的声频率通常为250万~750万次/s，即2.5~7.5MHz。

对机体浅表易于穿透的部位应用高的频率，而深在部位则应用相对低的频率。

超声传播系通过介质中粒子的机械振动进行的，它不同于电磁波，故在真空中不能传播，在人体复杂介质中传播时，质点或粒子振动方向与波传播方向一致，即以纵波形式传播。

超声在介质的传播过程中，遇到两种不同介质，只要两者的密度或声速不同，在其交界面即产生阻抗，其间只要有0.1%的差值即可产生反射与折射等；超声由于直线传播，故有良好的方向性；超声在传播过程中由于本身的扩散、散射，以及组织对声能的吸收，因而有声衰减现象；此外超声在传播过程中，如声源与接受体存在相对运动，即可产生频率变化，此即多普勒效应。

总之，人们利用以上超声传播的特性及其有效信息，形成超声诊断的基本原理。

由于人体是一复杂的有机体，因而通过声反射原理产生的信息同样也是复杂的。

因人体组织内存在不同声阻抗，故超声诊断系列用大大小小界面上引起超声回波原理发展起来的；是从病变器官组织的声阻抗值的变化或运动状态变化来获得诊断信息的。

当前应用于临床的A型、B型、M型和D型诊断仪都属于反射式超声诊断仪。

下面就将这些仪器进行简单介绍：A型：又称幅度调制型。

根据单一晶体超声束在传播中遇到人体内各种界面，按回波出现先后，由左到右依次按实际距离显示在示波屏水平线上。

并按波的有无、多少、波幅高度、波形等，再结合体表多个方向，多点探测所描绘出病变大小等进行综合分析来判断疾病。

它对于鉴别病变物理性质、定位穿刺抽液等较为适用；由于B型显像仪的出现，现多只用于脑、眼等部位的辅助检查及定位穿刺抽液等。

北大医学部激光扫描共焦显微镜与流式细胞总结激光扫描共焦显微镜与流式细胞总结一、根据激光扫描共聚焦显微镜（Confocal）的工作原理，说明：1、为什么Confocal能够逐层采集荧光样品的一系列高清晰光学切片？Confocal 利用放置在光源后的照明针孔和放置在检测器前的探测针孔实现点照明和点探测，来自光源的光通过照明针孔发射出的光聚焦在样品焦平面的某个点上，该点所发射的荧光成像在探测针孔内，该点以外的任何发射光均被探测针孔阻挡。

照明针孔与探测针孔对被照射点或被探测点来说是共轭的，因此被探测点即为共焦点，被探测点所在的平面即为共焦平面。

计算机以像点的方式将被探测点显示在计算机屏幕上，为了产生一幅完整的图像，由光路中的扫描系统在样品焦平面上扫描，从而产生一幅完整的共焦图像。

只要载物台沿着Z轴上下移动，将样品新的一个层面移动到共焦平面上，样品的新层面又成像在显示器上，随着Z轴的不断移动，就可得到样品不同层面连续的光切图像。

2、如何实现时间动态程序监测？将样品固定在同一个观察视野，利用动态时间程序软件，按照一定的时间间隔，自动采集某时间段内该视野的一系列图像，并定量测定相关参数的随着时间的变化。

特点：快速跟踪毫秒级变化。

具体操作如下：1）在显微镜下找到活细胞；2）调节扫描状态，获得满意图像；3）把Mode改成XYT；4）设定加药时间，加药后观察时间；5）开始程序，自动完成程序。

二、如何利用Confocal实时监测细胞内钙离子变化？（1）将细胞种在共焦小皿中，（2）将用FLuo3等银光染料标记好样本，在显微镜下找到合适的细胞。

（3）确定采集图像的条件，包括针孔的大小、光电倍增管的增益、滤片系统的选择、扫描速度和扫描密度等，扫描速度和扫描密度要精心选择，它直接影响采样频率，即会影响测量结果。

（4）根据细胞种类和所加的药物等实验要求，确定采集频率，即采集每一幅图像的间隔时间。

当需要采样频率较高时，采集每一幅图像的时间间隔可设定为零，此时采样频率的快慢取决于扫描速度和扫描密度。

超声基础部分1．何谓超声波?诊断用超声波是如何产生的?人耳能感知的声波频率范围为20—20000Hz。

低于20Hz者称为雌声波，高于20000Hz者称为超声波。

医用诊断用超声波的范围多在1—15MHz。

超声波是机械波。

可由多种能量通过换能器转变而成。

医用超声波是由压电晶体（压电陶瓷等）产生。

压电晶体在交变电场的作用下发生厚度的交替改变，即机械振动。

其振动频率与交变电场的变化频率相同。

当电场交变电频率等于压电晶片的固有频率时其电能转换为声能（电—声）效率最高，即振幅最大。

压电晶体只有两种可逆的能量转变效应。

上述在交变电场的作用下，由电能转换为声能，称为逆压电效应。

相反，在声波机械压力交替变化的作用下，晶体变形而表面产生正负电位交替变化，称压电效应。

超声探头(换能器)中的压电晶片,在连接电极电压交替变化的作用下产生逆压电效应,称为超声发生器;而在超声波机械压力下产生压电效应,又成为超声波接收器。

这是超声波产生和接收的物理学原理。

2．超声波物理特性及其在介质中传播的主要物理量有哪些？它们之间有何关系？（1）频率（frequency）：质点单位时间内振动的次数称为频率（f）。

（2）周期（cycle）：波动传播一个波长的时间或一个整波长通过某一点的时间（T）。

（3）波长（wavelength）：声波在同一传播方向上，两个相邻的相位相差2π的质点间的距离为波长（λ）。

（4）振幅（amplitude）:振动质点离开平衡位置的最大位移称振幅，或波幅（A）。

（5）声速（velocity of sound,sound velocity）:单位时间内，声波在介质中传播的距离称声速（C）。

介质不同，超声在介质中的声速度也不同，但是在同一介质中，诊断频段超声波的声速可认为相同。

声波在介质中的传播速度与介质的弹性系数（k）和介质密度（ρ）有关。

其声速与k和ρ比值的平方根成正比，即式中C为声速，E为杨式模量。

根据物理学意义，c、f、T、λ之间有下列关系：f＝1/T，c＝λf＝λ/ T，λ＝c/ f超声在人体软组织（包括血液、体液）中的声速约为1540m/s；骨与软骨中的声速约为软组织中的2.5倍；而在气体中的声速仅为340m/s左右。

超声基础知识超声基础部分1．何谓超声波?诊断用超声波是如何产生的?人耳能感知的声波频率范围为20—20000Hz。

低于20Hz者称为雌声波，高于20000Hz者称为超声波。

医用诊断用超声波的范围多在1—15MHz。

超声波是机械波。

可由多种能量通过换能器转变而成。

医用超声波是由压电晶体（压电陶瓷等）产生。

压电晶体在交变电场的作用下发生厚度的交替改变，即机械振动。

其振动频率与交变电场的变化频率相同。

当电场交变电频率等于压电晶片的固有频率时其电能转换为声能（电—声）效率最高，即振幅最大。

压电晶体只有两种可逆的能量转变效应。

上述在交变电场的作用下，由电能转换为声能，称为逆压电效应。

相反，在声波机械压力交替变化的作用下，晶体变形而表面产生正负电位交替变化，称压电效应。

超声探头(换能器)中的压电晶片,在连接电极电压交替变化的作用下产生逆压电效应,称为超声发生器;而在超声波机械压力下产生压电效应,又成为超声波接收器。

这是超声波产生和接收的物理学原理。

2．超声波物理特性及其在介质中传播的主要物理量有哪些？它们之间有何关系？（1）频率（frequency）：质点单位时间内振动的次数称为频率（f）。

（2）周期（cycle）：波动传播一个波长的时间或一个整波长通过某一点的时间（T）。

（3）波长（wavelength）：声波在同一传播方向上，两个相邻的相位相差2π的质点间的距离为波长（λ）。

（4）振幅（amplitude）:振动质点离开平衡位置的最大位移称振幅，或波幅（A）。

（5）声速（velocityofsound,soundvelocity）:单位时间内，声波在介质中传播的距离称声速（C）。

介质不同，超声在介质中的声速度也不同，但是在同一介质中，诊断频段超声波的声速可认为相同。

声波在介质中的传播速度与介质的弹性系数（k）和介质密度（ρ）有关。

其声速与k和ρ比值的平方根成正比，即式中C为声速，E为杨式模量。

根据物理学意义，c、f、T、λ之间有下列关系：f＝1/T，c＝λf＝λ/T，λ＝c/f超声在人体软组织（包括血液、体液）中的声速约为1540m/s；骨与软骨中的声速约为软组织中的2.5倍；而在气体中的声速仅为340m/s 左右。

《地震勘探资料处理》第一章～第六章复习要点总结第一章 地震数据处理基础一维谱分析数字地震记录中，每个地震道是一个按一定时间采样间隔排列的时间序列，每一个地震道都可以用一系列具有不同频率、不同振幅、相位的简谐曲线叠加而成。

应用一维傅里叶变换可以得到地震道的各个简谐成分；应用一维傅里叶反变换可以将各个简谐成分合并为原来的地震道序列。

连续函数正反变换公式：dt et x X t i ωω-∞∞-⎰=)()(~ 正变换 ωωπωd e X t x t i ⎰∞∞-=)(~21)( 反变换 通常由傅里叶变换得到的频谱为一个复函数，称为复数谱。

它可以写成指数形式 )()()(|)(~|)(~ωφωφωωωi i e A e X X ==式中)(ωA 为复数的模，称为振幅谱；)(ωϕ为复数的幅角，称为相位谱。

)()()(22ωωωi r X X A +=，)()(tan )(1ωωωφr i X X -=（弧度也可换算为角度）离散情况下和这个差不多（看PPT 和书P2-3）一维傅里叶变换频谱特征：1、一维傅里叶变换的几个基本性质（推导）线性 翻转 共轭 时移 褶积 相关（功率谱），P3-72、Z 变换（推导）3、采样定理 假频 尼奎斯特频率，tf N ∆=21二维谱分析二维傅里叶变换),(k X ω称为二维函数),(t x X 的频——波谱。

其模量|),(|k X ω称为函数),(t x X 的振幅谱。

由),(k X ω这些频率f 与波数k 的简谐成分叠加即可恢复原来的波场函数),(t x X （二维傅里叶反变换）。

如果有效波和干扰波的在f-k 平面上有差异，就可以利用二维频率一波数域滤波将它们分开，达到压制干扰波，提高性噪比的目的。

二维频谱产生空间假频的原因数字滤波在地震勘探中，用数字仪器记录地震波时，为了保持更多的波的特征，通常利用宽频带进行记录，因此在宽频带范围内记录了各种反射波的同时，也记录了各种干扰波。

关于脉冲核磁共振实验的几点讨论关于脉冲核磁共振实验的几点讨论邱桐06300220040引言：核磁共振成像（nuclear magnetic resonance imaging, NMRI ）技术是现代医学的最重要的影像诊断手段之一，涉及许多方面。

实验提供的设备主要可以进行驰豫时间的测量，还有成像等。

摘要：本文讨论一系列脉冲核磁共振信号的出现原理，以及实验中出现的某些因素，如软硬脉冲，间隔时间等对于实验的影响，以及测量驰豫时间，成像中的一些现象分析。

关键词：量子力学和经典电动力学、软脉冲、硬脉冲、吸收信号、色散信号、回波信号、CPMG 脉冲、误差积累、自旋回波成像、反转恢复成像正文：两种理论/观点——量子力学和经典电磁理论㈠量子力学：NMR 信号的产生源自于原子核的自旋能级对射频信号的能量的匹配。

具体而言，原子核系统在外磁场B 。

中被磁化．核磁矩与外场相互作用哈密顿量为 000z H B B I B m μγγ=-=-=-其中，γ为旋磁比，z I 为原子核的自旋角动量在外磁场方向的投影，对于z I =1/2，12m =±即分裂为两个Zeeman 能级。

加入射频场后。

当场量于00w B γ=即电磁波能量正好等于能级间距时，原子 核会从射频场吸收能量从低能态跃迁到高能态，因此得共振条件：00w B γ=，如下图㈡经典电磁学理论：而核磁感应的观点用了经典的电磁感应理论。

具体而言，磁化强度本质上是宏观磁矩，它在线圈中有自身的磁通量。

当磁化强度绕磁场旋进时，线圈中的磁通量就要发生周期性的变化，因而在线圈中可以记录到振荡频率为0B γ 的交变电流。

如下图在解释NMR 信号的产生时要同时运用这两种观点。

这是微观宏观不同尺度运用不同理论的需要。

即对于核磁信号的吸收是微观尺度，所以用量子力学，而核磁信号的感应，由于是宏观尺度（总的核磁矩是宏观的）可以用Faraday 的经典电磁感应理论。

宏观磁化强度M 与它在磁场下的运动与弛豫过程的理论分析 在z （实验室坐标系下）方向的外磁场0B 中： 有Bloch 方程，在实验室坐标系下：222()()()xx z y y z y y x z z xxz y x x y B B t T B B t T B B tT μμγμμμμγμμμμγμμ∂⎧=--⎪∂⎪⎪∂=--⎨∂⎪⎪∂=--⎪∂⎩ （1）它的解00cos()sin()x y z C w t C w t A μδμδμ⎧=+⎪=+⎨⎪=⎩其中A ，C 为常数（2） 其中0,0z x y B B B B ===由此可见，磁化强度μ绕z 做拉莫进动，进动频率00w B γ=，其中γ为旋磁比。

医学影像系统原理复习题汇编 ㈠名词解释 ⒈CT值：CT影像中每个像素所对应的物质对X线线性平均衰减量大小的表示。CT值定义为将人体被测组织的吸收系数与水的吸收系数的相对值 ⒉TR（重复时间）：从90°脉冲开始至下一次90°脉冲开始的时间间隔。 ⒊SNR（信噪比）：图像中的信号能量与噪声能量之比。 ⒋PACS（图像存档与传输系统）：是适应医学影像领域数字化、网络化、信息化发展势的要求，一数字成像、计算机技术和网络技术为基础，以全面解决医学影像获取、显示、处理、储存、传输和管理为目的的综合性规划方案及系统。 ⒌螺距：（pitch,P）有关螺旋CT的一个概念。对单层螺旋CT，各厂家对此定义是统一的,即螺距=球管旋转360度的进床距离/准直宽度。也即扫描时床进速度与扫描层厚之比。 ⒍阳极效应：又称足跟效应，是指在通过X线管长轴且垂直于有效焦点平面内，近阳极端X 线强度弱，近阴极端强，最大值约在10°处，其分布是非对称性的，这种现象称为阳极效应。阳极倾角越小，阳极效应越明显。 ⒎自旋-晶格弛豫：(spin Lattice relaxation)(longitudinal relaxation)或T1弛豫。指平行于外磁场Bo方向的磁化矢量的指数性恢复的过程。 ⒏灵敏度：（Sensitivity）也称敏感度，在MR范畴内，是反映磁性核的MR信号可检测程度的指标。 9.半影： 由于X线管焦点是一个面光源，所以在X线成像时，影像上会显示出本影以外的影像逐渐变淡的部分，该部分称半影（模糊直径）。半影是一个不完美的，围绕在投影周围的不锐利的阴影。? 10.有效焦点： 实际焦点在X线投射方向上的投影面积称为有效焦点? 11.计算机X线摄影： CR 是使用可记录并由激光读出X线影像信息的IP作为载体，经X线曝光及信息读出处理，形成数字式平片影像。? 12.影像板： IP CR成像中作为采集(记录)影像信息的载体。可以重复使用，但没有显示影像的功能。 13.栅比： 栅比(R)是铅条高度(h)与铅条间距(D)之比。 R=H(铅条高度)/D(铅条间距) 14.实际焦点： 阴极灯丝射向阳极的高速电子流，经聚焦后撞击在阳极靶面上的面积称为实际焦点。 15.数字X线摄影： DR 是指计算机控制下，采用一维或二维的X线探测器直接把X线影像信息转化为数字信号的技术。? 16.像素： 又称像元，指组成图像矩阵中的基本单元。像素实际上是体素在成像时的表现。像素的大小可由像素尺寸表示。? 17.窗口技术： 是显示数字图像的一种重要方法。即选择适当的窗宽和窗位来观察图像，使病变部位明显地显示出来。 18.窗位： WL 又称窗水平，是图像显示过程中代表图像灰阶的中心位置。(放大的灰度范围的平均值，所放 大灰度范围的灰度中心值，即显示器所显示的中心CT值。)? 19.体素： 代表一定厚度的三维空间的人体体积单元称为体素。体素是一个三维的概念。 20.数字减影血管造影： DSA 是基于顺序图像的数字减影，其结果是在减影图像中消除了整个骨骼和软组织结构，使浓度很低的对比剂所充盈的血管在减影图中被显示出来，具有很强的对比度 21.窗宽： 表示数字图像所显示信号强度值的范围。(图像显示过程中代表所显示信号强度值的范围。) 22. T2WI： T2加权像 以横向驰豫(自旋-自旋弛豫)时间T2为权重的磁共振图像。(信号强度主要由T2决定的MR 图像即为T2WI。)? 23. T1WI：以纵向弛豫时间T1为权重的磁共振图像。(信号强度主要由T1决定的MR图像即为T1WI) 24.回波时间： TE MRI中激发脉冲与产生回波之间的间隔时间称为回波时间。(从90°RF脉冲开始至获取回波的时间间隔，即回波时间。) 25.医学影像存储与通讯系统： 以高速计算机为基础，以高速网络和通讯方式联接各种影像设备，利用大容量存储技术，以数字的方法存储、管理、传送和显示医学影像与相关信息的系统。 ㈡简答与分析论述题 ⒈分析CR成像基本原理 答：X射线入射基于光激励荧光粉（PSP）的成像板（IP）产生一帧潜影（latent image），潜影存储于成像板中。用激光激励成像板，成像板会发射出和潜影能量分布一致的光，这些光被捕捉后被转换成电信号，从而潜影被转换成可以传输和存储的数字图像。 ⒉分析MRI空间分辨力优化的方法与作用 答：⑴调整扫描矩阵、FOV 扫描矩阵的大小决定序列中相位编码梯度的步数及频率编码步数，即数据的采样点数。FOV一定时，相位编码步数越多，体素的尺寸就越小，图像分辨力就越高。 ⑵调整层面厚度为了尽量减小部分容积效应的影响，一般应该选择较薄的层面进行扫描。 ⑶增加NEX ⒊简述MRI成像过程 答：通过对静磁场(Bo)中的人体施加某种特定频率的射频脉冲(RF)电磁波，使人体组织中的氢质子受到激励而发生磁共振现象，当RF脉冲中止后，氢质子在弛豫过程中发射出射频信号，被接收线圈接收，再利用梯度磁场进行空间定位，最后进行图像重建而成像。 ⒋磁共振成像系统主要有哪几部分组成？ 答：磁体、梯度系统、射频系统和计算机系统组成。 ⑴磁铁系统 ①静磁场：又称主磁场。 ②梯度场：用来产生并控制磁场中的梯度，以实现NMR信号的空间编码。这个系统有三组线圈，产生x、y、z三个方向的梯度场，线圈组的磁场叠加起来，可得到任意方向的梯度场。 ⑵射频系统 ①射频（RF）发生器：产生短而强的射频场，以脉冲方式加到样品上，使样品中的氢核产生NMR现象。 ②射频（RF）接收器：接收NMR信号，放大后进入图像处理系统。 ⑶计算机图像重建系统 由射频接收器送来的信号经A/D转换器，把模拟信号转换成数学信号，根据与观察层面各体素的对应关系，经计算机处理，得出层面图像数据，再经D/A转换器，加到图像显示器上，按NMR的大小，用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。 ⒌何为薄层扫描，其优点是什么？ 答：薄层扫描：指扫描层厚≤5mm；一般CT或单层螺旋CT可达1.0mm，多层螺旋CT可达0.5mm。优点：减少部分容积效应，真实反映病灶及组织器官内部的结构。 应用： ⑴在普通扫描的基础上局部做薄层扫描用于检查较小的病灶和较小的组织器官，例如：肝脏、肾脏、胆系和泌尿系的梗阻部位。 ⑵较大的病灶为了观察病变的内部细节要加做薄层扫描，例如：肺部的大病灶了解有无钙化。 ⑶特殊的部位常薄层扫描，例如：脑垂体、肾上腺、胰腺、眼眶、内耳。 ⑷重建冠状面和矢状面图像及三维图像时，为了获取较好的图像质量，必需薄层扫描，越薄重建的图像质量越好（注：三维图像重建必需螺旋扫描）。 ⒍常用的CT图像后处理三维重建技术有哪些？ 答：⑴面绘制方法：是基于二维图像边缘或轮廓线提取，通过几何单元拼接拟合物体表面来描述物体三维结构的，成为基于表面的三维面绘制方法，又称为间接绘制方法。 ⑵体绘制方法：是直接应用视觉原理，将体素投影到显示平面的方法，称为基于体数据的体绘制方法，又称为直接绘制方法。 ⒎分析说明SE序列的形成过程 答：来自教材 SE序列包括单回波SE序列和多回波SE序列。单回波SE序列先发射一个90°RF脉冲，间隔TE/2时间后再发射一个180°RF复相脉冲，此后再经TE/2时间间隔就出现了回波，此时即可测量回波信号的强度。90°RF脉冲用以激发氢质子，使Mz由初始的Z轴翻转到XY平面，净磁化矢量变为Mxy。90°RF脉冲中止后，Mz逐步恢复；Mxy由于Bo的不均匀性造成的质子旋进失相位而有大变小，180°RF脉冲可使相位离散的质子群在XY平面相位重新趋向一致，克服了Bo的不均匀性，Mxy有零又逐渐恢复，在TE时达到最大值，形成自旋回波。多回波SE序列是在一个TR周期中，于90°RF脉冲后，以特定的时间间隔连续施加多个180°RF脉冲，可使Mxy产生多个回波。这样可在一次扫描中获得多幅具有不同TE值得PDWI和T2WI.多回波SE序列可显著缩短成像时间，但是因为T2弛豫的作用，相继产生的回波信号幅值呈指数性衰减，图像SNR会逐渐降低。 来自互联网 MRI的成像能量是射频脉冲(radiofrequencepulse，RF)。RF是一种短波电磁波，通过围绕于人体的射频线圈发射至磁场内。在MRI中施加脉冲的顺序是先给90度脉冲，尔后给予180度脉冲，称之为自旋回波序列(spin—echosequence，SE)。 机制在射频激发之后，热平衡态的磁化向量(磁向量)M0部分或全部被翻转到垂直主磁场的横平面上，产生了自由感应衰减(FID)这种讯号。由于局部磁场不均匀、化学位移等等因素，使得自旋不完全是处在预想的共振频率上(由主磁场强度与核种决定)，事实上有不同的共振 频率与旋进速率。随着时间，这样的离共振现象使得横磁向量不再处在同一方向上，使得横磁向量的向量和变小，即造成讯号强度变小。这是自由感应衰减(FID)的机制。 自旋回波的产生，是额外加上一个聚焦用的射频脉冲，传统是用翻转角180度的脉冲。其作用在于将不同旋进速率的自旋一下子反转，变成跑得快的在后，跑得慢的在前。随着时间，跑得快的渐渐追上跑得慢的，则横磁向量渐渐排在一起；当排在同一方向上时，可以发现此时自旋讯号强度达到最高峰。 整段过程讯号慢慢回复，到达最高峰，再慢慢消逝；相对于自由感应衰减是一激发就出现的自旋反应讯号，其与激发当下隔了一段时间，像个回音(echo)一样，而其又来自于射频聚焦，故应称为“射频回讯”，但因历史因素，多称为“自旋回波”。 ⒏MSCT比SSCT拥有哪些优点? ⑴缩短扫描时间。 ⑵图像质量提高，尤其在Z轴上的分辨率。 ⑶可以任意组合扫描层面的厚度。 ⑷在取得同样图像质量的前提下，病人接受剂量小。 ⑸延长了X线管寿命，降低运行费用。 ⒐临床常用的CT图像的重建方法 CT图像的重建过程就是图像处理机解方程的过程，理论上的方法很多，但实际使用最多的只有几种。 ⑴迭代法： 这是一种代数重建技术，用一系列的近似计算以逐渐逼近的方式

第1期2021年1月Vol. 16 No. 1Jan. 2021 Journal of C A E I T工程应用I doi：10.3969/j. issn. 1673-5692.2021.01.007基于时频图像处理的J E M分类识别方法雷志勇，黄忠平，汪文英，吴刚，张良(南京电子技术研究所，江苏南京210039)摘要：机栽雷达探测飞机目标时，可通过提取J E M特征进行直升飞机、螺旋桨飞机、喷气式飞机分类识别，虽然其理论基础已相对成熟，但在机载杂波背景下对低S N R调制信号的检测与分类识别有待进一步提升，以改进工程化过程中分类识别的稳健性。

文中在回顾J E M理论分析的基础上，分析了观测角度、叶片螺距、转子交调、R C S闪烁、雷达工作波形等因素对J E M回波的影响，提出了基于超分辨时频图像的融合检测方法，综合预处理、时频分析、时频图像融合检测、J E M特征判决等策略，解决杂波背景下低S N R调制回波的检测与识别难题，并用机栽雷达实测民航飞机的回波数据进行了验证，具备较高的工程应用价值。

关键词：机栽雷达;J E M特征；分类识别；时频图像；超分辨处理中图分类号:T N957.5文献标志码:A文章编号：1673-5692(2021 )014)39>07Jem Based Extraction and Classification Method On Time-freaueryImage ProcessingL E I Zhi-yong, H U A N G Z hong-ping, W A N C W e n-y i n g,W U G a n g,Z H A N G Liang(N a njing Research Institute of Electronics Technology, Nanjing 210039，China)Abstract：Airborne radar can classify helicopter, propeller-driven aircraft a n d jet aircraft b y using Jet Eng i n e Modulation (J E M)characteristic w h e n i t detects flying machines. Although the theory is relative­ly mature, the detection a n d classification m e t h o d of J E M with low signal-to-noise ratio (S N R)in theb ac k g r o u nd of airborne clutter can b e improved in search of greater robustness in engineering process.T h e effect in radar echoes with J E M of Observation Angle, Leaf Blade Pitch, Cross Modulation of Rotors,R a d a r Cross-Secion ( R C S)scintillation, R a d a r W a v e f o r m is analyzed on the basis of the related theories.A m e t h o d of fusion detection based on time-frequency im ag es with super resolution is proposed. T h em i x e d strategy of pre-processing, time-frequency analysis, fusion detection based on time-frequency i m a­ges, J E M classification is use d to for detection a n d classification of J E M signal with low S N R in clutter background. T h e m e t h o d is validated with real radar data. T h e results s h o w that this n e w m e t h o d has i m­port project application values.Key words：airborne radar；jet engine modulation (J E M)characteristic ；classification ；time-frequencyi m a g e;super-resolution〇引言雷达探测飞机目标时，利用飞机发动机等旋转 部件的多普勒调制可以实现螺旋桨、喷气式、旋翼等三类目标分类。