專利名稱：脈沖流的低速采樣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及信號(hào)采樣，具體涉及用于對(duì)脈沖流進(jìn)行采樣的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在廣泛的應(yīng)用——包括神經(jīng)元信號(hào)處理、生物成像、圖像處理、雷達(dá)系統(tǒng)和超寬帶 (UffB)通信中，執(zhí)行模擬脈沖序列的接收和重構(gòu)。在本領(lǐng)域中，已知用于對(duì)模擬脈沖序列進(jìn)行采樣和重構(gòu)的多種方法。例如,Vetterli等人在“Sampling Signals with Finite Rate ofInnovation", IEEE Transactions on Signal Processing, volume 50, no.6,2002 ^ 6 月，第1417-14 頁(yè)中說(shuō)明了一些示例方案，該文獻(xiàn)在此以引用方式納入本文。Blu等人在 “Sparse Sampling of SignalInnovations", IEEE Signal Processing Magazine, volume 25，no. 2,2008年3月，第31-40頁(yè)中說(shuō)明了另一些示例方案，該文獻(xiàn)在此以引用方式納入本文。一些采樣方案對(duì)有限的脈沖序列進(jìn)行采樣。在下列文獻(xiàn)中說(shuō)明了一些示例方法上述 Vetterli 等人的文獻(xiàn)；Maravic 禾口 Vetterli 的"Sampling and Reconstruction of Signals with Finite Rate of Innovation in the Presence of Noise，，，IEEE Transactions onSignal Processing, volume 53, no.8,2005 年 8 月，第 2788-2805 頁(yè)； Dragotti 等人的"Sampling Moments and Reconstructing Signals ofFinite Rate of Innovation Shannon Meets Strang-Fix，，，IEEETransactions on Signal Processing, volume 55，no. 5,2007 年 5 月，第 1741-1757 頁(yè)；以及 kelamantule 和 Unser 的"A GeneralizedSampling Method for Finite-Rate-of-Innovation-SignalReconstructiο ηMEEE Signal Processing Letters, volume 15，2008，第 813-816 頁(yè)，這些文獻(xiàn)在此以引用方式納入本文。

發(fā)明內(nèi)容
本文說(shuō)明的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案提供了一種方法，該方法包括接受包含一脈沖序列的模擬輸入信號(hào)。該模擬輸入信號(hào)被濾波器濾波以產(chǎn)生濾波器輸出，該濾波器的時(shí)域響應(yīng)局限于有限時(shí)間段，并且該濾波器的頻域響應(yīng)在頻移Δω的一有限組整數(shù)倍處為非零，且在△ ω的所有其他整數(shù)倍處為零。該濾波器輸出被采樣以產(chǎn)生數(shù)字樣本?；谠摂?shù)字樣本來(lái)計(jì)算該序列中的脈沖的各自振幅和時(shí)間位置。在一些實(shí)施方案中，該濾波器的頻域響應(yīng)可表示為一個(gè)濾波函數(shù)的多個(gè)頻移副本 (replica)的有限和(sum)，其中該濾波函數(shù)在頻移Δω的所有整數(shù)倍η · Δ ω (除了 n = 0)處為零。在一個(gè)實(shí)施方案中，該濾波函數(shù)包括歸一化的正弦函數(shù)。在一個(gè)公開(kāi)的實(shí)施方案中，該有限和中的頻移副本以各自的權(quán)重系數(shù)計(jì)權(quán)重。所述權(quán)重系數(shù)可以被選擇，以在所述數(shù)字樣本被噪聲扭曲時(shí)優(yōu)化對(duì)振幅和時(shí)間位置的估計(jì)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)該輸入信號(hào)進(jìn)行濾波以及對(duì)濾波器輸出進(jìn)行采樣包括 使用包括單個(gè)濾波器和單個(gè)采樣器的單個(gè)處理通道來(lái)處理輸入信號(hào)。在又一個(gè)實(shí)施方案中，計(jì)算振幅和時(shí)間位置包括將零化濾波器應(yīng)用至數(shù)字樣本。在一個(gè)公開(kāi)的實(shí)施方案中，對(duì)濾波器輸出進(jìn)行采樣，包括以均勻隔開(kāi)的采樣間隔對(duì)濾波器輸出進(jìn)行數(shù)字化?；蛘?，對(duì)濾波器輸出進(jìn)行采樣包括以非均勻隔開(kāi)的采樣間隔對(duì)濾波器輸出進(jìn)行數(shù)字化。在一些實(shí)施方案中，該輸入信號(hào)是無(wú)限的和周期性的。在另一些實(shí)施方案中，輸入信號(hào)局限于有限時(shí)間區(qū)間。在一個(gè)示例實(shí)施方案中，對(duì)該輸入信號(hào)進(jìn)行濾波包括將該濾波器的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例的疊加應(yīng)用至該輸入信號(hào)，所述兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例在時(shí)間上相對(duì)于彼此移位了各自倍數(shù)的有限時(shí)間區(qū)間。在又一個(gè)實(shí)施方案中，該輸入信號(hào)中的脈沖局限于短時(shí)脈沖串(burst)，以使得每個(gè)短時(shí)脈沖串局限于有限時(shí)間區(qū)間，并且對(duì)該輸入信號(hào)進(jìn)行濾波包括分別在每個(gè)短時(shí)脈沖串中將該濾波器的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例的疊加應(yīng)用至該輸入信號(hào)，所述兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例在時(shí)間上相對(duì)于彼此移位了各自倍數(shù)的有限時(shí)間區(qū)間。在一些實(shí)施方案中，接受該輸入信號(hào)包括接收從組織反射的多個(gè)超聲回波脈沖， 并且該方法包括輸出所述回波脈沖的振幅和時(shí)間位置，以基于該振幅和該時(shí)間位置診斷該組織。在一些實(shí)施方案中，接受該輸入信號(hào)包括接收從由以下信號(hào)類型組成的組中選擇的至少一種信號(hào)類型超聲信號(hào)、通信信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)、生物信號(hào)以及圖像信號(hào)，它們載有所述脈沖序列。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，還提供了一種設(shè)備，該設(shè)備包括輸入接口和采樣單元。該輸入接口被配置為接受包含一脈沖序列的模擬輸入信號(hào)。該采樣單元包括濾波器， 該濾波器的時(shí)域響應(yīng)局限于有限時(shí)間段，并且該濾波器的頻域響應(yīng)在頻移的一有限組整數(shù)倍處為非零，且在Δ ω的所有其他整數(shù)倍處為零。該采樣單元被配置為使用該濾波器對(duì)該模擬輸入信號(hào)進(jìn)行濾波以產(chǎn)生濾波器輸出，并對(duì)該濾波器輸出進(jìn)行采樣以產(chǎn)生數(shù)字樣本。從下文結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明中將更全面地理解本發(fā)明。在附圖中


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的包含一模擬脈沖序列的輸入信號(hào)的圖；圖2是示意性地例示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的用于對(duì)模擬脈沖序列進(jìn)行采樣和重構(gòu)的系統(tǒng)的框圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的“正弦和(sum-of-sincs) ”濾波器的頻域傳遞函數(shù)的曲線圖；圖4是示意性地例示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的用于對(duì)模擬脈沖序列進(jìn)行采樣和重構(gòu)的方法的流程圖；以及圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的用于對(duì)無(wú)限脈沖序列進(jìn)行采樣的采樣方案的圖。
具體實(shí)施例方式概覽本文說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施方案提供了用于對(duì)模擬脈沖序列進(jìn)行采樣的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。這些方法和系統(tǒng)使用一類新穎的采樣核，或預(yù)采樣濾波器，其時(shí)域響應(yīng)是有限的(即，局限于有限時(shí)間段)，并且其頻域響應(yīng)在頻移的一有限組整數(shù)倍處為非零，而在 Δ ω的所有其他整數(shù)倍處為零。在一些實(shí)施方案中，該濾波器的頻域響應(yīng)在任何給定頻率ω可表示為某一濾波函數(shù)的多個(gè)頻移副本的有限和。該濾波函數(shù)在某一頻移Δ ω的所有整數(shù)倍η · Δ ω (除了 η = 0)處為零。在一些公開(kāi)的實(shí)施方案中，該采樣核可表示為sin (π ω)/(π ω)形式的歸一化正弦函數(shù)的有限和。后面的這些濾波器在本文中被稱為“正弦和”(SoS)濾波器。在一些實(shí)施方案中，采樣和重構(gòu)系統(tǒng)接受由脈沖序列構(gòu)成的模擬輸入信號(hào)。該信號(hào)中的脈沖具有已知的脈沖形狀，但振幅和時(shí)間位置未知。該系統(tǒng)使用濾波器——其響應(yīng)滿足上述條件——對(duì)該輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，然后對(duì)已濾波的信號(hào)進(jìn)行采樣。如下面將示出的，在采樣之前使用這樣的濾波器對(duì)該信號(hào)進(jìn)行濾波，使得該系統(tǒng)能夠從所采樣的信號(hào)計(jì)算未知的脈沖振幅和時(shí)間位置。當(dāng)使用所公開(kāi)的濾波器時(shí)，即使在非常低的采樣率下也能對(duì)脈沖振幅和時(shí)間位置進(jìn)行極好的重構(gòu)。對(duì)于每周期具有L個(gè)脈沖的周期信號(hào)，例如，僅僅每周期2L個(gè)樣本的采樣率就能進(jìn)行重構(gòu)，甚至當(dāng)脈沖僅占有一小部分時(shí)間時(shí)。濾波器參數(shù)，例如濾波函數(shù)的數(shù)目以及它們?cè)谠摵椭械南鄬?duì)權(quán)重，可以被選擇以匹配各種設(shè)計(jì)目標(biāo)。與一些已知的采樣方案不同，對(duì)于少量和大量脈沖，所公開(kāi)的技術(shù)都對(duì)噪聲數(shù)值上穩(wěn)定且適應(yīng)力強(qiáng)(resilience)。此外，本文描述的濾波器是時(shí)間有限的 (time-limited)，從而也可被用來(lái)對(duì)有限和非周期性脈沖序列進(jìn)行采樣。所公開(kāi)的技術(shù)的示例仿真測(cè)試結(jié)果可以在上面所引用的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)61/313，748中找到。系統(tǒng)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方案對(duì)模擬脈沖序列進(jìn)行采樣和重構(gòu)。所述序列可以是有限的、 無(wú)限的、周期性的或非周期性的。通常，該序列中的脈沖具有已知的脈沖形狀，但具有未知的振幅和時(shí)間位置。這一類型的信號(hào)有時(shí)被稱為具有有限更新率(Finite Rate of Innovation, FRI)，因?yàn)樗鼈兠繂挝粫r(shí)間具有有限數(shù)目的自由度。本文描述的方法和系統(tǒng)將 FRI壓縮傳感技術(shù)應(yīng)用于超聲成像以及多種其他應(yīng)用。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的包含一模擬脈沖序列的輸入信號(hào)的圖。本示例示出了四個(gè)具有相同已知脈沖形狀的脈沖。這四個(gè)脈沖具有振幅B1... &以及各自的時(shí)間位置、...、。圖2是示意性地例示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的用于對(duì)模擬脈沖序列進(jìn)行采樣和重構(gòu)的系統(tǒng)20的框圖。在各種實(shí)施方案中，系統(tǒng)20可以被用在任何合適的涉及模擬脈沖序列處理的應(yīng)用中。示例應(yīng)用包括超聲成像和其他生物成像模式、神經(jīng)元信號(hào)或其他生物信號(hào)的處理、雷達(dá)信號(hào)的處理、圖像處理以及超寬帶(UWB)通信。系統(tǒng)20包括輸入接口 24、采樣單元28和重構(gòu)單元32。接口 M接收用x(t)指代的模擬輸入信號(hào)。該輸入信號(hào)包含一模擬脈沖序列，其具有已知的脈沖形狀和未知的振幅和時(shí)間位置(發(fā)生時(shí)間(occurrence times))。采樣單元觀使用低采樣率有效率地對(duì)該輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，如下面將詳細(xì)解釋的。單元觀產(chǎn)生用c[n]指代的樣本流。重構(gòu)單元32 對(duì)該樣本流進(jìn)行處理，以重構(gòu)x(t)中的脈沖的振幅和時(shí)間位置( ,、)。由于該脈沖的脈沖形狀是已知的，所以所重構(gòu)的振幅和時(shí)間位置提供了模擬信號(hào)x(t)的完整表現(xiàn)。所重構(gòu)的振幅和時(shí)間位置通常被提供為輸出。
在一些公開(kāi)的實(shí)施方案中，采樣單元觀使用濾波器36對(duì)輸入信號(hào)x(t)進(jìn)行采樣，該濾波器在任何給定頻率ω處的頻域響應(yīng)可表示為某一濾波函數(shù)的多個(gè)頻移副本的有限和。該濾波函數(shù)在ω = 0處為非零，且在Δ ω的所有其他整數(shù)倍處為零。在本實(shí)施方案中，該濾波器的傳遞函數(shù)由有限數(shù)目的正弦函數(shù)的和組成。因此濾波器36被稱為“正弦和”(SoS)濾波器。隨后的說(shuō)明主要涉及SoS濾波器的使用。然而，在一些替代實(shí)施方案中，濾波器36可以包括任何其他合適的滿足上述條件的濾波器。本語(yǔ)境中的術(shù)語(yǔ)“正弦函數(shù)”指的是形式為sin(arg)/arg的任何函數(shù)，其中arg 指代該函數(shù)的自變量。單元觀包括采樣器40，例如，模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，其對(duì)濾波器 36的輸出進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生數(shù)字樣本c[η]。在本示例中，系統(tǒng)20包括單個(gè)處理通道，該處理通道包括單個(gè)濾波器和單個(gè)采樣器。圖2的系統(tǒng)配置是一種示例配置，其純粹是為了概念清晰的目的而被選擇的。在一些替代實(shí)施方案中，可以使用任何其他合適的系統(tǒng)配置。例如，在一些實(shí)施方案中，系統(tǒng) 20執(zhí)行采樣但不執(zhí)行重構(gòu)，在該情況下單元32可以被省略。系統(tǒng)20的元件可以用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)字元件可以用，例如，一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)貨供應(yīng)的器件、專用集成電路(ASIC)或FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)。模擬元件可以用，例如，分立部件和/或一個(gè)或多個(gè)模擬IC來(lái)實(shí)現(xiàn)。附加地或替代地，一些系統(tǒng)元件可以用運(yùn)行在合適處理器——例如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)——上的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。一些系統(tǒng)元件可以用硬件元件與軟件元件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)示例實(shí)施方案中，系統(tǒng)20用單個(gè)器件(例如IC)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其接受模擬脈沖序列作為輸入，并產(chǎn)生脈沖振幅和時(shí)間位置作為輸出。當(dāng)使用可編程處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)所公開(kāi)的技術(shù)時(shí)，該處理器通常包括通用處理器，其在軟件中被編程以執(zhí)行本文所描述的功能。該軟件可以以電子形式被下載至該處理器，例如通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，或者可以替代地或附加地被提供和/或存儲(chǔ)在非臨時(shí)的有形介質(zhì)——諸如磁、 光或電存儲(chǔ)器——中。脈沖序列的有效率的采樣所公開(kāi)的技術(shù)可以被用來(lái)對(duì)模擬脈沖序列進(jìn)行采樣和重構(gòu)，該模擬脈沖序列可以是周期性的、非周期性的、有限的或無(wú)限的。下面的說(shuō)明首先針對(duì)無(wú)限的周期性脈沖序列， 稍后將該技術(shù)推廣至其他序列類型?？紤]一個(gè)用下式給出的τ周期性脈沖序列
L x(t) = Y^Y^aMt - tt - mr)
mez =1其中h(t)指代一個(gè)已知的脈沖形狀，τ指代該信號(hào)的已知周期，并且·；……；^ ,
tl e [0，τ),G1^C,I = 1... L指代該脈沖在該周期內(nèi)的未知的時(shí)間位置和振幅。從而該信號(hào)具有2L個(gè)自由度。所公開(kāi)的技術(shù)從最小樣本數(shù)目對(duì)x(t)進(jìn)行采樣和重構(gòu)。在許多實(shí)際場(chǎng)合，x(t) 中的脈沖具有小的時(shí)間支持(temporal support)。換言之，信號(hào)x(t)僅在一小部分時(shí)間上具有非零振幅。如此一來(lái)，直接和以均勻間隔對(duì)該信號(hào)進(jìn)行采樣很可能會(huì)錯(cuò)過(guò)脈沖位置而產(chǎn)生許多零樣本。因此，所公開(kāi)的技術(shù)通常按照合適的濾波，使用均勻或非均勻采樣時(shí)間(sampling times)來(lái)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行采樣。令f(t)指代脈沖形狀h(t)的周期性延續(xù)，即/(t) =SmezMt-mT·)。使用泊松的
著名求和公式，f(t)可以被寫(xiě)成
權(quán)利要求
1.一種方法，包括接受包含一脈沖序列的模擬輸入信號(hào)；使用濾波器對(duì)該模擬輸入信號(hào)進(jìn)行濾波以產(chǎn)生濾波器輸出，該濾波器的時(shí)域響應(yīng)局限于有限時(shí)間段，并且該濾波器的頻域響應(yīng)在頻移Δω的一有限組整數(shù)倍處為非零，且在 Δ ω的所有其他整數(shù)倍處為零；對(duì)該濾波器輸出進(jìn)行采樣以產(chǎn)生數(shù)字樣本；以及基于該數(shù)字樣本來(lái)計(jì)算該序列中的脈沖的各自振幅和時(shí)間位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該濾波器的頻域響應(yīng)可表示為一個(gè)濾波函數(shù)的多個(gè)頻移副本的有限和，其中該濾波函數(shù)在頻移Δω的所有整數(shù)倍η· Δ ω處，除了 η = 0外，為零。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中該濾波函數(shù)包括歸一化的正弦函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中該有限和中的頻移副本以各自的權(quán)重系數(shù)計(jì)權(quán)重。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述權(quán)重系數(shù)被選擇，以在所述數(shù)字樣本被噪聲扭曲時(shí)優(yōu)化對(duì)振幅和時(shí)間位置的估計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波以及對(duì)濾波器輸出進(jìn)行采樣，包括使用包括單個(gè)濾波器和單個(gè)采樣器的單個(gè)處理通道來(lái)處理輸入信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中計(jì)算所述振幅和所述時(shí)間位置，包括對(duì)所述數(shù)字樣本應(yīng)用零化濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中對(duì)濾波器輸出進(jìn)行采樣，包括以均勻隔開(kāi)的采樣間隔對(duì)所述濾波器輸出進(jìn)行數(shù)字化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中對(duì)濾波器輸出進(jìn)行采樣，包括以非均勻隔開(kāi)的采樣間隔對(duì)所述濾波器輸出進(jìn)行數(shù)字化。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該輸入信號(hào)是無(wú)限的和周期性的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該輸入信號(hào)局限于有限時(shí)間區(qū)間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中對(duì)該輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，包括將該濾波器的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例的疊加應(yīng)用至輸入信號(hào)，所述兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例在時(shí)間上相對(duì)于彼此移位了各自倍數(shù)的有限時(shí)間區(qū)間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該輸入信號(hào)中的脈沖局限于短時(shí)脈沖串，以使得每個(gè)短時(shí)脈沖串局限于有限時(shí)間區(qū)間，并且其中對(duì)該輸入信號(hào)進(jìn)行濾波包括分別在每個(gè)短時(shí)脈沖串中將該濾波器的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例的疊加應(yīng)用至該輸入信號(hào)，所述兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例在時(shí)間上相對(duì)于彼此移位了各自倍數(shù)的有限時(shí)間區(qū)間。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中接受該輸入信號(hào)包括接收從組織反射的多個(gè)超聲回波脈沖，并且包括輸出所述回波脈沖的振幅和時(shí)間位置，以基于該振幅和該時(shí)間位置診斷該組織。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中接受該輸入信號(hào)，包括接收從由以下信號(hào)類型組成的組中選擇的至少一種信號(hào)類型超聲信號(hào)、通信信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)、生物信號(hào)以及圖像信號(hào)，它們載有所述脈沖序列。
16.一種設(shè)備，包括輸入接口，其被配置為接受包含一脈沖序列的模擬輸入信號(hào)；以及采樣單元，其包括濾波器，該濾波器的時(shí)域響應(yīng)局限于有限時(shí)間段，并且該濾波器的頻域響應(yīng)在頻移Δ ω的一有限組整數(shù)倍處為非零，且在Δ ω的所有其他整數(shù)倍處為零，并且該采樣單元被配置為使用該濾波器對(duì)該模擬輸入信號(hào)進(jìn)行濾波以產(chǎn)生濾波器輸出，并對(duì)該濾波器輸出進(jìn)行采樣以產(chǎn)生數(shù)字樣本。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中該濾波器的頻域響應(yīng)可表示為一個(gè)濾波函數(shù)的多個(gè)頻移副本的有限和，其中該濾波函數(shù)在頻移Δ ω的所有整數(shù)倍η · Δ ω處，除了 η = 0夕卜， 為零。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備，其中該濾波函數(shù)包括歸一化的正弦函數(shù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備，其中該有限和中的頻移副本以各自的權(quán)重系數(shù)計(jì)權(quán)重。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的設(shè)備，其中所述權(quán)重系數(shù)可以被選擇，以在所述數(shù)字樣本被噪聲扭曲時(shí)優(yōu)化對(duì)振幅和時(shí)間位置的估計(jì)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中該采樣單元包括單個(gè)處理通道，該單個(gè)處理通道包括該濾波器和單個(gè)采樣器，該采樣器被配置為對(duì)該濾波器輸出進(jìn)行采樣。
22.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中該采樣單元被配置為以均勻隔開(kāi)的采樣間隔對(duì)該濾波器輸出進(jìn)行采樣。
23.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中該采樣單元被配置為以非均勻隔開(kāi)的采樣間隔對(duì)該濾波器輸出進(jìn)行采樣。
24.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中該輸入信號(hào)是無(wú)限的和周期性的。
25.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中該輸入信號(hào)局限于有限時(shí)間區(qū)間。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的設(shè)備，其中該采樣單元被配置為用該濾波器的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例的疊加對(duì)該輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，所述兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例在時(shí)間上相對(duì)于彼此移位了各自倍數(shù)的有限時(shí)間區(qū)間。
27.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中該輸入信號(hào)中的脈沖局限于短時(shí)脈沖串，以使得每個(gè)短時(shí)脈沖串局限于有限時(shí)間區(qū)間，并且其中該采樣單元被配置為分別在每個(gè)短時(shí)脈沖串中將該濾波器的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例的疊加應(yīng)用至該輸入信號(hào)，所述兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)例在時(shí)間上相對(duì)于彼此移位了各自倍數(shù)的有限時(shí)間區(qū)間。
28.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中該輸入接口被配置為接收從由以下信號(hào)類型組成的組中選擇的至少一種信號(hào)類型超聲信號(hào)、通信信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)、生物信號(hào)以及圖像信號(hào)，它們載 有所述脈沖序列。
29.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，還包括重構(gòu)單元，該重構(gòu)單元被配置為基于由該采樣單元產(chǎn)生的數(shù)字樣本來(lái)計(jì)算該序列中的脈沖的各自振幅和時(shí)間位置。
30.根據(jù)權(quán)利要求四的設(shè)備，其中該重構(gòu)單元被配置為通過(guò)對(duì)所述數(shù)字樣本應(yīng)用零化濾波器來(lái)計(jì)算該振幅和該時(shí)間位置。
31.根據(jù)權(quán)利要求四的設(shè)備，其中所述輸入接口被配置為接收從組織反射的多個(gè)超聲回波脈沖，并且其中該重構(gòu)單元被配置為輸出所述回波脈沖的振幅和時(shí)間位置，以基于該振幅和該時(shí)間位置診斷該組織。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脈沖流的低速采樣。一種方法，包括接受包含一脈沖序列的模擬輸入信號(hào)。該模擬輸入信號(hào)被濾波器濾波以產(chǎn)生濾波器輸出，該濾波器的時(shí)域響應(yīng)局限于有限時(shí)間段，并且該濾波器的頻域響應(yīng)在頻移Δω的一有限組整數(shù)倍處為非零，且在Δω的所有其他整數(shù)倍處為零。該濾波器輸出被采樣以產(chǎn)生數(shù)字樣本?；谠摂?shù)字樣本來(lái)計(jì)算該序列中的脈沖的各自振幅和時(shí)間位置。
文檔編號(hào)H03H17/02GK102195617SQ20111006104
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月14日
發(fā)明者R·特爾, Y·艾爾達(dá), Z·福德曼 申請(qǐng)人:技術(shù)研究及發(fā)展基金有限公司