Page 18 - 应用声学2019年第2期

164 2019 年 3 月

20 20
21
22 16 22 16
23
z/mm 24 12 z/mm 24 12
25
26 8 26 8
27
28 4 28 4
29
30 0 30 0
−6 −4 −2 0 2 4 6 −6 −4 −2 0 2 4 6
x/mm x/mm
(a) ፃFIR FRR ܫေՑᄊੇϸ (b) ፃ IIR FRRܫေՑᄊੇϸ

图 9 FIR FRR 和 IIR FRR 成像结果 ——单孔
Fig. 9 Imaging based on FIR FRR and IIR FRR (single hole)

20 20
30 30
35 16 35 16
40 40
12 12
z/mm 45 8 z/mm 45 8
50
50
55 55
4 4
60 60
0 0
0 10 20 30 40 0 10 20 30 40
x/mm x/mm
(a) ፃFIR FRR ܫေՑᄊੇϸ (b) ፃ IIR FRRܫေՑᄊੇϸ

图 10 FIR FRR 和 IIR FRR 成像结果 ——多孔
Fig. 10 Imaging based on FIR FRR and IIR FRR (a row of holes)

另外，利用图 8 情况下采集的回波数据集，经过 x(n)长度N x = 16384 + N − 1。统计结果如表 3 所
图 6 所示的处理过程，其中的零相位滤波分别利用 示。需要注意的是，在统计时间时，保持两种滤波过
FIR FRR 和 IIR FRR 完成，最终对 18 − ϕ2 排孔形 程采用相同的程序结构来实现，保证调用相同的函
成如图10所示的成像结果。由图 10可知，在复杂的 数，以及在调用函数时保证采用相同的调用格式，以
多孔成像情况下，经 FIR FRR 和 IIR FRR 处理后 保证在两种情况下，滤波算法的结构、实现的具体
的数据的成像效果也几乎完全相同，仅在18 − ϕ2后 方式是相同的，从而尽可能减少其他因素对处理时
方的伪影处存在极其细微的差别，这是由于两种滤 间的影响。
波器的幅频特性曲线并不是完全相同导致的。 从表 3 中可以看出：基于 12 阶 IIR 的 FRR (直
由成像结果可以看出，IIR FRR 可以实现与 接 I) 比 FIR FRR (直接 I) 耗时少，后者是前者的
FIR FRR几乎相同的零相位滤波性能，得到几乎一
1.71 倍。
致的超声成像效果。
3.2 算法实时性的验证 表 3 FIR FRR 和 IIR FRR 耗费的时间对比

系统后端采用 8 核处理器 TMS320C6678 进行 Table 3 Time consumed during FIR FRR
处理，利用定时器统计连续执行 1000 次 FIR FRR and IIR FRR
和IIR FRR 零相位滤波的时间，然后计算平均一次
FRR 的时间/ms FRR 的时间之比
FRR 零相位滤波的时间。57 阶 FIR 和 12 阶 IIR 采
FIR FRR(直接 I) 3.128
用直接 I 型网络结构实现，数据格式采用浮点格式， 1.83
IIR FRR(直接 I) 1.711
其中，输出序列 y(n) 的长度 N y = 16384，输入序列