Robuste Pulsdetektion für die Ultraschall-Computertomographie ...

4.3. SCHÄTZEN DER PULSPARAMETER
Die Trennung von Pulsen ermöglicht eine wesentlich effizientere Schätzung der
Parameter, da das Fehlerpotential, aufgrund des geringeren Einflusses von Rau-
schen und anderen Pulsen im Auswahlbereich niedriger ist als bei größeren über-
gebenen Bereichen. Die Beschleunigung der Schätzung durch diese Vorauswahl
ist abhängig von der Anzahl enthaltener Pulse. Sind wenige Pulse vorhanden,
werden der Schätzung auch weniger Bereiche zur Verarbeitung übergeben.
4.3 Schätzen der Pulsparameter
4.3.1 Implementierung
Nach Beschreibung der benötigten Vorauswahl der Pulse, soll nun die Funktions-
weise der darauf folgenden Parameterschätzung vorgestellt werden. Durch die
Vorverarbeitung und Klassifikation werden potentielle Einzelpulse an den Schätz-
algorithmus übergeben. Wie in den verwendeten Methoden gezeigt, wird die
kontinuierliche Wavelet-Transformation (CWT) mit einem modifizierten Morlet-
Wavelet für die Schätzung verwendet. Diese erfolgt in zwei aufeinander folgenden
Schritten, bei denen zunächst die Ankunftszeit τ, Amplitude β und Mittenfre-
quenz fc bestimmt werden und im Anschluss daran die Phase Λ und die Bandbrei-
te α des Pulses. Das Matched-Wavelet wurde hierbei nicht eingesetzt, da damit
keine mathematische Lösung wie im Verfahren nach Cardoso [6] möglich ist.
Im ersten Schritt wird das übergebene Signal über die CWT in den Zeit-Skalen-
Bereich transformiert. Dazu wird das bereits beschriebene erweiterte Morlet-
Wavelet mit initialen Parametern für Bandbreite, Mittenfrequenz und Phase ver-
wendet [6]. Abbildung 4.7 zeigt beispielhaft einen erstellten Puls (a) mit dem
zugehörigen Ausschnitt des Absolutwerts der Wavelet-Transformation (b). Über
eine Maximalwertsuche auf der erhaltenen Fläche kann die Ankunftszeit τ und
die Mittenfrequenz fc bestimmt werden.
Das Verfahren verwendet dabei erst das mit 10 MHz abgetastete Originalsignal,
um den Berechnungsaufwand für die CWT zu minimieren. Anhand der erhalte-
nen groben Abschätzung von Ankunftszeit τ und Frequenz fc wird mit einem
auf 100 MHz interpolierten Signal weitergearbeitet, um die Schätzung zu verbes-
sern, da sich hierbei eine Abweichung um einen Abtastpunkt in geringerem Maße
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