RTL-SDR超声成像
rtl-ultrasound的Python项目详细描述
实时超声
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- 文档传递（readthedocs.io）
- 代码质量（Codacy）
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- 许可证
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最新结果
有关更多详细信息，请参见2018年8月21日的"writeup"。
压电换能器由伺服电机扫描
硬件设置，使用simplerick v1.1、12.5兆赫低通滤波器和rtl-sdr
简介
为什么SDR？B型超声产生的模拟信号（即二维成像） 基本上是调幅（AM）信号。信号的包络（即振幅）对应于物理介质中的边界信息，信号的载频等于换能器的谐振频率。
大多数超声系统采用以下两种方法之一进行数据采集：
- 超声波信号的直接采样： 该方法在时域内保留了原始信号，并考虑了传感器的任意频率，为后处理和分析提供了最佳的灵活性。该方法能同时提取信号的幅度和相位信息，对b型和多普勒成像都有一定的参考价值。 然而，这种方法需要高采样率的adc，以及高带宽和数字数据存储。
- 使用模拟硬件进行包络检测：执行幅度解调（通常使用基于二极管的整流器和低通滤波器）以产生包络信号，然后以较低的采样率获取包络信号。
这种方法降低了对数字数据的带宽和存储要求，但也存在一些缺点：
- 除非低通滤波器是可调的，否则这种方法不能适应不同的传感器频率。
- 二极管的非线性可能会产生谐波失真。
- 信号中的所有相位信息都丢失，因此对多普勒模式成像无效。
< > > - 带有pip的python 3
- librtlsdr
- 从RTL-SDR获取IQ样本
- 向上采样
- 提取信封
- 将信号分成扫描行
- 将扫描线叠加到图像中
- 执行极坐标到笛卡尔坐标的图像转换
Peyton et al已证明，正交取样可用于降低超声成像系统的带宽要求。
结果表明，正交调制对于软件无线电（sdr）是必不可少的，因为任何类型的幅度调制、频率调制、相位调制或它们的组合都可以表示为正交调制的特殊情况。因此，SDR中使用的许多软硬件技术都可以应用于超声成像。
为什么是RTL-SDR？
RTL-SDR中的RTL2832U芯片采用混合方式进行数据采集。它采用高采样率adc（28.8msps），然后是软件可配置的数字下变频器（ddc），以较低的采样率（高达2.56msps）生成iq数据，从而减少带宽和存储需求。然后，我们可以在软件中执行信封检测。
另外，RTL-SDR真的很便宜（美国亚马逊的价格低于25美元）！ 因此，有很多软件支持和RTL-SDR的大型社区。
通过一些软件调整，应该可以用更昂贵的SDR（例如AirSpy HF+，LimeSDR）代替RTL-SDR，以满足需要更好的ADC分辨率和信噪比的用例。
TOdo:系统总成本
安装
系统依赖项
安装系统依赖项：
Mac操作系统
brew安装python3 librtlsdr
警告：如果以前安装的软件捆绑了过期版本的librtlsdr，
您可能需要删除它，或覆盖librtlsdr的符号链接：brew link--overwrite librtlsdr
自动安装
安装rtl_超声波：pip3安装rtl_超声波
手动安装
克隆开发回购：git clone git@github.com:wlmeng11/rtl_超声波.git
安装python包依赖项：pip3 install-r requirements.txt
运行安装脚本：PIP3安装。
用法
硬件设置
此软件设计用于rtl-sdr v3 与SimpleRick硬件一起使用。
TOdo:框图
但是，该软件也可用于任何超声硬件 提供可馈送至RTL-SDR输入端的模拟信号输出。
拍摄图像
要从rtl-sdr捕获大约1秒的数据并将其保存到.npz文件中，请运行：rtl_到npz-v-n 5120000
接下来，从.npz文件生成一个图像：b\u mode-v——数据（数据文件名）.npz
在未来，这个过程将被简化为一个单独的脚本，也可能是一个图形用户界面。
文档
从数据采集到渲染图像的整个过程的一个相当全面的概述 可在2018年8月13日的实验中找到。
基本上，它可以归结为以下步骤：
TOdo:这些步骤将与多线程并行，以便 通过流水线提供快速的图像更新率
免责声明
本软件不用于任何医疗或诊断目的。
绝对不提供任何明示或暗示的保证。
许可证
此存储库中包含的软件使用了pyrtlsdr模块，因此是pyrtlsdr的派生作品。因此，这项工作尊重Pyrtlsdr的GPLv3许可证，并且类似地在GPLv3下分发。
许可证的全文可以在复制文件中找到。
pyrtlsdr版权所有（c）2013年，由罗杰所有https://github.com/roger-
rtl戋u超声版权所有（c）2018 William Meng
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