CN114650070B - 信号传输方法、装置、射频模块和ct系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种信号传输方法、装置、射频模块和CT系统。所述方法包括：通过第一射频模块接收探测设备发送的扫描信号，并基于扫描信号得到第一射频信号，进而基于第一相对位置，对第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，并向第二射频模块发送第二射频信号；第一相对位置为第一射频模块与第二射频模块之间的相对位置；第二射频信号的信号质量高于第一射频信号的信号质量。从而能够降低多普勒效应和/或多径效应对射频信号传输的影响，提高第一射频模块与第二射频模块之间射频信号传输的质量。
Description
技术领域
本申请涉及信号传输技术领域，特别是涉及一种信号传输方法、装置、射频模块和CT系统。
背景技术
计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)成像是利用X射线照射人体，探测器获得经过人体的各组织衰减后的射线，基于衰减后的射线生成扫描信号，并将扫描信号传输给计算机设备，由计算机设备根据扫描信号生成图像，进而利用图像进行疾病诊断的成像技术。
传统技术中，是基于wifi协议向计算机设备的无线接收模块传输扫描信号，计算机设备基于扫描信号生成图像。
然而，目前的基于WiFi协议传输扫描信号的传输方式，存在信号传输质量较差的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高信号传输质量的信号传输方法、装置、射频模块和CT系统。
一种信号传输方法，应用于CT系统，所述CT系统包括探测设备、第一射频模块和第二射频模块，所述第一射频模块设置于所述CT系统的可旋转部件，所述第二射频模块设置于所述CT系统的静止部件；所述方法包括：
所述第一射频模块接收所述探测设备发送的扫描信号，并基于所述扫描信号得到第一射频信号；
所述第一射频模块基于第一相对位置，对所述第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，并向所述第二射频模块发送所述第二射频信号；所述第一相对位置为所述第一射频模块与所述第二射频模块之间的相对位置。
在其中一个实施例中，还包括：所述第一射频模块基于第一相对位置，对所述第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，包括：
所述第一射频模块确定所述第一相对位置对应的第一补偿权值；
所述第一射频模块根据所述第一补偿权值，对所述第一射频信号进行多径效应补偿和/或多普勒效应补偿，得到所述第二射频信号。
在其中一个实施例中，所述第一射频模块确定所述第一相对位置对应的第一补偿权值，包括：
所述第一射频模块根据所述第一相对位置以及补偿权值表，确定所述第一相对位置对应的第一补偿权值；所述补偿权值表包括不同的相对位置与不同的补偿权值之间的对应关系。
在其中一个实施例中，所述CT系统还包括位置检测器，所述方法还包括：
所述第一射频模块获取所述可旋转部件的状态；
若所述状态为空闲状态，则所述第一射频模块启动所述可旋转部件进行旋转；
所述位置检测器在所述可旋转部件进行周期性旋转的过程中，按照预设旋转步进获取所述第一射频模块与第二射频模块之间的多个第二相对位置，并基于各所述第二相对位置，计算对应的补偿权值；
所述第一射频模块基于各所述第二相对位置和对应的补偿权值，确定候选补偿权值表；
所述第一射频模块采用所述候选补偿权值表更新所述补偿权值表。
在其中一个实施例中，所述第一射频模块基于第一相对位置，对所述第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，包括：
所述第一射频模块基于所述第一相对位置，对所述第一射频信号进行波束赋形，得到所述第二射频信号。
在其中一个实施例中，所述第一射频模块基于所述第一相对位置，对所述第一射频信号进行波束赋形，得到所述第二射频信号，包括：
所述第一射频模块基于所述第一相对位置以及波束赋形权值表，确定所述第一射频模块的每个天线的波束赋形权值；其中，所述波束赋形权值包括天线辐射的射频信号的幅度和相位模值，所述波束赋形权值表包括不同的相对位置与各所述天线的波束赋形权值之间的对应关系；
所述第一射频模块基于各所述天线的波束赋形权值对各所述天线进行调整，使得各所述天线根据所述第一射频信号生成所述第二射频信号。
在其中一个实施例中，所述第一射频模块基于所述第一相对位置以及波束赋形权值表，确定所述第一射频模块的每个天线的波束赋形权值，包括：
所述第一射频模块基于所述第一相对位置和所述波束赋形权值表，确定所述第一射频模块的多个天线的主波束发射条件；其中，所述主波束发射条件包括主波束方向和主波束宽度，所述波束赋形权值表包括不同的相对位置下各所述天线的主波束发射条件与不同的波束赋形权值之间的对应关系；
所述第一射频模块基于所述主波束发射条件和所述波束赋形权值表，确定所述第一射频模块的各天线的波束赋形权值。
在其中一个实施例中，所述CT系统还包括位置检测器，所述方法还包括：
所述第一射频模块获取所述可旋转部件的状态；
若所述状态为空闲状态，则所述第一射频模块启动所述可旋转部件进行旋转，并在所述可旋转部件进行周期性旋转的过程中，按照预设旋转步进获取所述第一射频模块与第二射频模块之间的第三相对位置，并基于各所述第三相对位置，计算各所述第三相对位置下各所述天线的主波束发射条件和对应的波束赋形权值；
基于各所述第三相对位置和各所述第三相对位置下各所述天线的主波束发射条件和对应的波束赋形权值，确定候选波束赋形权值表，并采用所述候选波束赋形权值表更新所述波束赋形权值表。
在其中一个实施例中，所述CT系统还包括计算机设备，所述方法还包括：
所述计算机设备获取所述CT系统的安装场地的虚拟模型，其中，所述虚拟模型包括虚拟CT系统和第一虚拟射频模块；
所述计算机设备在所述虚拟CT系统的虚拟静止部件上模拟出各第二虚拟射频模块；
在所述虚拟CT系统进行周期性旋转的过程中，所述计算机设备模拟所述第一虚拟射频模块向所述第二虚拟射频模块发射射频信号；
所述计算机设备基于各所述第二虚拟射频模块接收到的射频信号的信号质量，从各所述第二虚拟射频模块在所述虚拟静止部件上所处的位置中，确定所述第二射频模块的安装位置。
在其中一个实施例中，所述计算机设备基于各所述第二虚拟射频模块接收到的射频信号的信号质量，从各所述第二虚拟射频模块在所述虚拟静止部件上所处的位置中，确定所述第二射频模块的安装位置，包括：
所述计算机设备确定接收到的射频信号的信号质量满足预设质量条件的第二虚拟射频模块；
所述计算机设备将满足预设质量条件的第二虚拟射频模块在所述虚拟静止部件上所处的位置作为所述第二射频模块的安装位置。
在其中一个实施例中，所述CT系统还包括位置检测器，所述方法还包括：
所述位置检测器检测所述可旋转部件在进行周期性旋转的过程中，所述第一射频模块与所述第二射频模块之间的所述第一相对位置，并向所述第一射频模块发送所述第一相对位置；
第一射频模块接收所述位置检测器发送的所述第一相对位置。
一种信号传输装置，应用于CT系统中的第一射频模块，所述CT系统包括探测设备、第一射频模块和第二射频模块，所述第一射频模块设置于所述CT系统的可旋转部件，所述第二射频模块设置于所述CT系统的静止部件；所述装置包括：
接收模块，用于接收所述探测设备发送的扫描信号，并基于所述扫描信号得到第一射频信号；
调整模块，用于所述第一射频模块基于第一相对位置，对所述第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，并向所述第二射频模块发送所述第二射频信号；所述第一相对位置为所述第一射频模块与所述第二射频模块之间的相对位置。
一种射频模块，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
接收所述探测设备发送的扫描信号，并基于所述扫描信号得到第一射频信号；
基于第一相对位置，对所述第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，并向所述第二射频模块发送所述第二射频信号；所述第一相对位置为所述第一射频模块与所述第二射频模块之间的相对位置。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
接收所述探测设备发送的扫描信号，并基于所述扫描信号得到第一射频信号；
基于第一相对位置，对所述第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，并向所述第二射频模块发送所述第二射频信号；所述第一相对位置为所述第一射频模块与所述第二射频模块之间的相对位置。
上述信号传输方法、装置、射频模块和CT系统，通过第一射频模块接收探测设备发送的扫描信号，并基于扫描信号得到第一射频信号，进而基于第一相对位置，对第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，并向第二射频模块发送第二射频信号，其中，第一相对位置为第一射频模块与第二射频模块之间的相对位置。由于本申请能够基于第一射频模块与第二射频模块之间的相对位置，对第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，调整后得到的第二射频信号的质量高于第一射频信号，从而能够降低多普勒效应和/或多径效应对射频信号传输的影响，提高第一射频模块与第二射频模块之间传输的射频信号的质量，射频信号的质量例如包括射频信号的信号强度和信噪比，从而提高传输速率以及降低传输时延、传输误码率和丢包率等。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种信号传输方法的流程示意图；
图2是本申请实施例提供的一种CT系统的结构的示意图；
图3是本申请实施例提供的一种第二射频模块和图像重建设备的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的另一种CT系统的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的一种第一射频信号的信号质量调整方法的步骤流程图；
图6是本申请实施例提供的一种补偿权值表更新方法的流程示意图；
图7是本申请实施例提供的一种第二射频信号获得方法的流程示意图；
图8是本申请实施例提供的一种天线波束赋形权值确定方法的流程示意图；
图9是本申请实施例提供的一种波束赋形权值表更新方法的流程示意图；
图10是本申请实施例提供的一种第二射频模块的安装位置确定方法的流程示意图；
图11是本申请实施例提供的一种在虚拟静止部件上所处的位置中确定第二射频模块的安装位置的流程示意图；
图12是本申请实施例提供的一种第一相对位置接收方法的流程示意图；
图13是本申请实施例提供的一种信号传输装置的结构示意图；
图14为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参照图1，图1是本申请实施例提供的一种信号传输方法的流程示意图，该方法应用于CT系统，该CT系统包括探测设备、第一射频模块和第二射频模块，第一射频模块设置于CT系统的可旋转部件，第二射频模块设置于CT系统的静止部件。其中，静止部件可以为CT系统所部署扫描室的室内墙壁、机架定子等。该方法包括：
S101、第一射频模块接收探测设备发送的扫描信号，并基于扫描信号得到第一射频信号。
如图2所示，图2是本申请实施例提供的一种CT系统的结构的示意图。该结构包括探测设备201、第一射频模块202、射线发生器203和可旋转部件204。其中，可旋转部件204可以是在外力驱动下能够周期性旋转的机架，射线发生器203、探测设备201分别设置在机架上并能够随机架的旋转而周期性旋转/运动，进一步的，射线发生器203与探测设备201相对布置，射线发生器203发射用于穿过被扫描物体的射线，探测设备201接收穿过被扫描物体后的射线，基于接收的射线生成原始图像数据，并对原始图像数据进行编码处理得到扫描信号，并将扫描信号发送给第一射频模块202，第一射频模块202基于扫描信号得到第一射频信号。
S102、第一射频模块基于第一相对位置，对第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，并向第二射频模块发送第二射频信号；第一相对位置为第一射频模块与第二射频模块之间的相对位置。
如图3所示，图3是本申请实施例提供的一种第二射频模块和图像重建设备的结构示意图。第二射频模块接收第一射频模块发送的第二射频信号后，将第二射频信号传输至图像重建设备，图像重建设备根据第二射频信号进行图像重建，由于第二射频信号的质量较高，因此，能够提高根据第二射频信号进行图像重建得到的图像的质量。
由于第一射频模块202设置于可旋转部件204上，第二射频模块设置于CT系统的静止部件，因此，在可旋转部件204进行周期性旋转的过程中，第一射频模块202与第二射频模块之间的相对位置会发生变化，即第一相对位置会发生变化，本申请实施例中能够根据第一相对位置，调整第一射频信号的信号质量，例如提高第一射频信号的信号质量得到第二射频信号，并向第二射频模块发送第二射频信号，从而保证可旋转部件上的第一射频模块和静止部件上的第二射频模块之间的通信处于较佳状态。
需要说明的是，第一射频模块和第二射频模块之间处于相对运动状态，射频传输过程中存在多普勒效应和/或多径效应的问题，进而影响传输速率、传输时延，导致传输误码率、丢包率增大。本实施例中通过基于第一相对位置，调整第一射频信号的质量，从而能够降低多普勒效应和/或多径效应对射频信号传输的影响，提高第一射频模块与第二射频模块之间传输的射频信号的质量。
传统技术中，由于可旋转部件运动模式下的无线信道干扰较大，信噪比低，采用较高传输速率的调制方式会引起较高的比特误码率，所以只能采用较低速率的调制方式进行无线传输，这会限制Wifi在CT中的应用。由于Wifi在CT的旋转扫描工作模式下会有多普勒和多径效应，因此以较高速率的调制方式进行调制传输时会导致比特误码率大大增加，接收侧无法解析发送来的调制信息，也就是说，Wifi在CT的旋转扫描工作模式下，以较高速率的调制方式进行调制传输时会导致信号传输质量降低。
而本实施例提供的信号传输方法，通过第一射频模块接收探测设备发送的扫描信号，并基于扫描信号得到第一射频信号，进而基于第一相对位置，对第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，并向第二射频模块发送第二射频信号，其中，第一相对位置为第一射频模块与第二射频模块之间的相对位置。由于本申请能够基于第一射频模块与第二射频模块之间的相对位置，对第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，且调整后得到的第二射频信号的质量高于第一射频信号，从而能够降低多普勒效应和/或多径效应对射频信号传输的影响，提高第一射频模块与第二射频模块之间传输的射频信号的质量，射频信号的质量例如包括射频信号的信号强度和信噪比，从而提高传输速率以及降低传输时延、传输误码率和丢包率等。
需要说明的是，第一射频模块和第二射频模块分别包括存储器、处理器和收发器。如图4所示，图4是本申请实施例提供的另一种CT系统的结构示意图。该CT系统包括第一射频模块、第二射频模块、探测设备、射线发生器和图像重建设备。第一射频模块和第二射频模块分别包括存储器、处理器和收发器，探测设备与第一射频模块的处理器通信，第二射频模块的处理器与图像重建设备通信。
参照图5，图5是本申请实施例提供的一种第一射频信号的信号质量调整方法的步骤流程图。本实施例涉及的是如何基于第一相对位置，对第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号的一种可选的实现方式。在上述实施例的基础上，上述的S102可以包括如下步骤：
S501、第一射频模块确定第一相对位置对应的第一补偿权值。
其中，第一射频模块可以通过计算确定第一补偿权值，例如可以获取第一射频模块和第二射频模块之间的相对运动速度和方向，根据相对运动速度和方向可以确定第一射频模块与第二射频模块之间的第一相对位置，根据第一相对位置确定多普勒效应和/或多径效应的影响，根据多普勒效应和/或多径效应的影响，确定第一补偿权值，第一补偿权值即为第一相对位置所对应的补偿权值。
需要说明的是，第一射频模块和第二射频模块之间的相对运动速度和方向可以由CT系统的位置检测器获得，位置检测器例如包括磁栅尺、编码器、加速度计，利用现有的CT定位技术通过位置检测器进行磁栅尺定位、编码器定位、加速度计定位等，通过现有的CT定位技术可以获取第一射频模块和第二射频模块之间的相对运动速度和方向，根据相对运动速度和方向即可以确定第一相对位置。
S502、第一射频模块根据第一补偿权值，对第一射频信号进行多径效应补偿和/或多普勒效应补偿，得到第二射频信号。
本实施例提供的方法，通过确定第一相对位置对应的第一补偿权值，并根据第一补偿权值，对第一射频信号进行多径效应补偿和/或多普勒效应补偿，得到第二射频信号，从而能够降低多普勒效应和/或多径效应对传输的射频信号的影响，提高得到的第二射频信号的信号质量。
在其中一个实施例中，上述的S501第一射频模块确定第一相对位置对应的第一补偿权值，可以通过如下方式实现：
第一射频模块根据第一相对位置以及补偿权值表，确定第一相对位置对应的第一补偿权值；补偿权值表包括不同的相对位置与不同的补偿权值之间的对应关系。
需要说明的是，因为由于CT系统的运动部件和静止部件之间的相对运动轨迹是已知的、周期性的、可控制的，那么他们之间的主要能量的传输路径就确定下来了，而补偿权值表中就是对能量的指向进行补偿确定的，从而实现根据第一相对位置以及补偿权值表，就可以确定出第一相对位置对应的第一补偿权值，从而降低进行多普勒补偿和/或多径效应补偿的计算复杂度。确定第一补偿权值后，进而使第一射频模块能够根据第一补偿权值，对第一射频信号进行多径效应补偿和/或多普勒效应补偿，得到第二射频信号。
其中，补偿权值表可以被保存到第一射频模块的存储器或处理器中。当第一射频模块和第二射频模块进行射频信号传输时，存储器或处理器利用补偿权值表对射频信号进行多普勒效应补偿和/或多普勒效应补偿。补偿权值表是某个CT扫描协议下可旋转部件在一个旋转周期内的补偿表，根据可旋转部件旋转的周期性规律，可以采用同一个补偿权值表对第一射频信号进行周期性的多径效应补偿和/或多普勒效应补偿。需要说明的是，一种CT扫描协议对应一种速率，可旋转部件是周期性的旋转，同一个CT扫描协议下的速度值相同但是方向不同。
本实施例中，第一射频模块可以通过查找补偿权值表确定第一相对位置对应的第一补偿权值，从而可以提高第一补偿权值的确定效率，实现及时调整第一射频信号的质量。
在其中一个实施例中，CT系统还包括位置检测器。基于位置检测器，本申请实施例还提供了一种补偿权值表更新方法。参照图6，图6是本申请实施例提供的一种补偿权值表更新方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，该方法包括如下步骤：
S601、第一射频模块获取可旋转部件的状态。
其中，可旋转部件的状态包括空闲状态和非空闲状态，可旋转部件处于旋转过程中的状态指非空闲状态，可旋转部件未处于旋转过程中的状态为空闲状态。第一射频模块可以周期性获取可旋转部件的状态，从而在状态为空闲状态的情况下，对补偿权值表进行周期性的更新。
S602、若状态为空闲状态，则第一射频模块启动可旋转部件进行旋转。
需要说明的是，初始的补偿权值是根据第一射频模块与第二射频模块之间的相对位置确定的理论补偿值，是不需要可旋转部件旋转的，为了验证理论补偿值是否有效，可以通过实际测试来进行验证。因此，本实施例中通过启动可旋转部件进行旋转以对理论补偿值进行验证，从而得到实际应用中的补偿权值，即后续S603中计算出的补偿权值，采用S603中的补偿权值更新初始的补偿权值得到新的补偿权值。之后重新执行S601至S605来更新新的补偿权值，通过不断的验证使最终得到的补偿权值能够逼近理想补偿权值。可以理解的是，最终得到的补偿权值越接近理想补偿权值，则根据最接近理想补偿权值的补偿权值对第一射频信号进行多径效应补偿和/或多普勒效应补偿后，得到的第二射频信号的信号质量越好。
S603、位置检测器在可旋转部件进行周期性旋转的过程中，按照预设旋转步进获取第一射频模块与第二射频模块之间的多个第二相对位置，并基于各第二相对位置，计算对应的补偿权值。
其中，预设旋转步进例如等于5°，由于第一射频模块设置在可旋转部件上，可旋转部件旋转一周是意味着旋转了360°，理论上第一射频模块相对于第二射频模块有无穷多个第二相对位置。实际过程中，可能第一射频模块在5°以内相对于第二射频模块的补偿效果相似，因此在5°以内无需调整，故而，本实施例中可以按照预设旋转步进获取第一射频模块与第二射频模块之间的多个第二相对位置，并基于各第二相对位置计算补偿权值。
需要说明的是，预设旋转步进的设置需要满足得到的第二射频信号的信号质量能够大于或等于传输质量阈值，则在2个旋转角度间隔之间的多普勒和/或多径效应对应的补偿权值是一致的，例如旋转角度1对应补偿权值1，如果处于旋转角度1与旋转角度2之间的旋转角度对应的第二射频信号的信号质量能够大于或等于传输质量阈值，则旋转角度1与旋转角度2之间的旋转角度所对应的补偿权值也为补偿权值1，可以将角度2与角度1的差值作为预设旋转步进。
S604、第一射频模块基于各第二相对位置和对应的补偿权值，确定候选补偿权值表。
S605、第一射频模块采用候选补偿权值表更新补偿权值表。
本实施例提供的方法，通过在可旋转部件进行周期性旋转的过程中，按照预设旋转步进获取第一射频模块与第二射频模块之间的多个第二相对位置，并基于各第二相对位置，计算对应的补偿权值，第一射频模块基于各第二相对位置和对应的补偿权值，确定候选补偿权值表，并采用候选补偿权值表更新补偿权值表，从而能够对补偿权值表进行优化，使补偿权值表中的补偿权值逼近理想补偿权值，进而能够根据逼近理想补偿权值的补偿权值对第一射频信号进行多径效应补偿和/或多普勒效应补偿，得到第二射频信号，进一步提高了第二射频信号的信号质量。
在其中一个实施例中，上述的S102、第一射频模块基于第一相对位置，对第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，可以通过如下方式实现：
第一射频模块基于第一相对位置，对第一射频信号进行波束赋形，得到第二射频信号。
本实施例中第一射频模块能够基于第一相对位置，对第一射频信号进行波束赋形，得到第二射频信号，从而提高第二射频信号的信号质量。通过对第一射频信号进行波束赋形，从而实现改善射频信号的移动传输质量，提高通信链路的可靠性和数据传输带宽的目的。
在其中一个实施例中，参照图7，图7是本申请实施例提供的一种第二射频信号获得方法的流程示意图。本实施例涉及的是第一射频模块如何基于第一相对位置，对第一射频信号进行波束赋形，得到第二射频信号的一种可选的实现方式。在上述实施例的基础上，该方法包括如下步骤：
S701、第一射频模块基于第一相对位置以及波束赋形权值表，确定第一射频模块的每个天线的波束赋形权值；其中，波束赋形权值包括天线辐射的射频信号的幅度和相位模值，波束赋形权值表包括不同的相对位置与各天线的波束赋形权值之间的对应关系。
需要说明的是，由于第一射频模块与第二射频模块之间的相对位置具有周期性，基于周期性的规律，可以利用波束赋形权值表进行周期分时调度，从而降低波束赋形技术在CT射频传输中的计算复杂度。
S702、第一射频模块基于各天线的波束赋形权值对各天线进行调整，使得各天线根据第一射频信号生成第二射频信号。
本实施例中，第一射频模块基于第一相对位置以及波束赋形权值表，确定第一射频模块的每个天线的波束赋形权值，并基于各天线的波束赋形权值对各天线进行调整，使得各天线根据第一射频信号生成第二射频信号，从而提高了第二射频信号的信号质量。
在其中一个实施例中，参照图8，图8是本申请实施例提供的一种天线波束赋形权值确定方法的流程示意图。本实施例涉及的是第一射频模块如何基于第一相对位置以及波束赋形权值表，确定第一射频模块的每个天线的波束赋形权值的一种可选的实现方式。在上述实施例的基础上，上述的S701包括如下步骤：
S801、第一射频模块基于第一相对位置和波束赋形权值表，确定第一射频模块的多个天线的主波束发射条件；其中，主波束发射条件包括主波束方向和主波束宽度，波束赋形权值表包括不同的相对位置下各天线的主波束发射条件与不同的波束赋形权值之间的对应关系。
S802、第一射频模块基于主波束发射条件和波束赋形权值表，确定第一射频模块的各天线的波束赋形权值。
本实施例中，第一射频模块基于第一相对位置和波束赋形权值表，确定第一射频模块的多个天线的主波束发射条件，并基于主波束发射条件和波束赋形权值表，确定第一射频模块的各天线的波束赋形权值，进而实现基于各天线的波束赋形权值对各天线进行调整，使得各天线根据第一射频信号生成第二射频信号，从而提高得到的第二射频信号的信号质量。
在其中一个实施例中，CT系统还包括位置检测器。基于位置检测器，本实施例提供了一种波束赋形权值表更新方法。参照图9，图9是本申请实施例提供的一种波束赋形权值表更新方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，该方法包括如下步骤：
S901、第一射频模块获取可旋转部件的状态。
其中，第一射频模块可以周期性获取可旋转部件的状态，从而在状态为空闲状态的情况下，对波束赋形权值表进行周期性的更新。
S902、若状态为空闲状态，则第一射频模块启动可旋转部件进行旋转，并在可旋转部件进行周期性旋转的过程中，按照预设旋转步进获取第一射频模块与第二射频模块之间的第三相对位置，并基于各第三相对位置，计算各第三相对位置下各天线的主波束发射条件和对应的波束赋形权值。
S903、基于各第三相对位置和各第三相对位置下各天线的主波束发射条件和对应的波束赋形权值，确定候选波束赋形权值表，并采用候选波束赋形权值表更新波束赋形权值表。
本实施例提供的方法与上述实施例中更新补偿权值表的过程类似，目的在于使最终得到的波束赋赋形权值表逼近理想波束赋形权值表，从而利用逼近理想波束赋形权值表的波束赋形权值表，对第一射频模块的各天线进行调整，使得各天线根据第一射频信号生成第二射频信号，从而提高第二射频信号的信号质量。
在其中一个实施例中，CT系统还包括计算机设备。基于位置检测器，本实施例提供了一种第二射频模块的安装位置的确定方法。需要说明的是，CT设备中射频传输在实际使用环境例如为医院中某间科室，在实际使用环境中会存在路径损耗和障碍物遮挡导致信号衰减的问题，以及受到信号干扰例如受到同频干扰和噪声的问题。因此，针对CT设备中射频传输在实际使用环境下存在信号衰减和信号干扰，影响射频通信质量的问题，本申请实施例提出了一种第二射频模块的安装位置的确定方法，从而能够指导CT设备中射频通信模块安装位置和安装方式，以使得运动部件上的第一射频模块和静止部件上的第二射频模块之间的通信处于最佳状态，从而进一步提高得到的第二射频信号的信号质量。
参照图10，图10是本申请实施例提供的一种第二射频模块的安装位置确定方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，该方法包括如下步骤：
S1001、计算机设备获取CT系统的安装场地的虚拟模型，其中，虚拟模型包括虚拟CT系统和第一虚拟射频模块。
其中，第一虚拟射频模块是用于模拟真实使用环境下设置于可旋转部件上的第一射频模块。虚拟模型可以为二维或三维模型。
S1002、计算机设备在虚拟CT系统的虚拟静止部件上模拟出各第二虚拟射频模块。
需要说明的是，第二虚拟射频模块是用于模拟真实使用环境下设置于静止部件上的第二射频模块。
S1003、在虚拟CT系统进行周期性旋转的过程中，计算机设备模拟第一虚拟射频模块向第二虚拟射频模块发射射频信号。
S1004、计算机设备基于各第二虚拟射频模块接收到的射频信号的信号质量，从各第二虚拟射频模块在虚拟静止部件上所处的位置中，确定第二射频模块的安装位置。
其中，信号质量例如包括信噪比、比特误码率、传输速率、传输带宽、受干扰概率、信号强度中的至少一项。计算机设备基于各第二虚拟射频模块接收到的射频信号的信号质量，从各第二虚拟射频模块在虚拟静止部件上所处的位置中，确定第二射频模块的安装位置，例如将大于信噪比阈值、小于比特误码率阈值且大于传输速率阈值的射频信号所对应的第二虚拟射频模块在虚拟静止部件上所处的位置作为第二射频模块的安装位置。
本实施例计算机设备基于各第二虚拟射频模块接收到的射频信号的信号质量，从各第二虚拟射频模块在虚拟静止部件上所处的位置中，确定第二射频模块的安装位置，从而能够从多个第二虚拟射频模块在虚拟静止部件上所处的位置中，筛选出一个或多个第二射频模块的安装位置。
在其中一个实施例中，参照图11，图11是本申请实施例提供的一种在虚拟静止部件上所处的位置中确定第二射频模块的安装位置的流程示意图。在上述实施例的基础上，上述的S1004包括如下步骤：
S1101、计算机设备确定接收到的射频信号的信号质量满足预设质量条件的第二虚拟射频模块。
S1102、计算机设备将满足预设质量条件的第二虚拟射频模块在虚拟静止部件上所处的位置作为第二射频模块的安装位置。
其中，预设质量条件例如包括射频信号的信噪比大于信噪比阈值、比特误码率小于比特误码率阈值、传输速率大于传输速率阈值以及传输带宽大于预设传输带宽。
在其中一个实施例中，CT系统还包括位置检测器，参照图12，图12是本申请实施例提供的一种第一相对位置接收方法的流程示意图。该方法包括如下步骤：
S1201、位置检测器检测可旋转部件在进行周期性旋转的过程中，第一射频模块与第二射频模块之间的第一相对位置，并向第一射频模块发送第一相对位置。
S1202、第一射频模块接收位置检测器发送的第一相对位置。
本实施例中，位置检测器可以检测可旋转部件在进行周期性旋转的过程中，第一射频模块与第二射频模块之间的第一相对位置，并向第一射频模块发送第一相对位置，从而使第一射频模块能够接收到位置检测器发送的第一相对位置，进而基于第一相对位置对第一射频信号的信号质量进行调整，得到第二射频信号，从而提高第二射频信号的信号质量。
在实施例中射频模块的通信方式包括：蓝牙、Wi-Fi、红外、蜂窝、UWB、LiFi、微波、zigbee等。
应该理解的是，虽然图1-12的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-12中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图13所示，图13是本申请实施例提供的一种信号传输装置的结构示意图。该装置1300应用于CT系统中的第一射频模块，所述CT系统包括探测设备、第一射频模块和第二射频模块，所述第一射频模块设置于所述CT系统的可旋转部件，所述第二射频模块设置于所述CT系统的静止部件；该装置1300包括：
接收模块1301，用于接收所述探测设备发送的扫描信号，并基于所述扫描信号得到第一射频信号；
调整模块1302，用于基于第一相对位置，对所述第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，并向所述第二射频模块发送所述第二射频信号；所述第一相对位置为所述第一射频模块与所述第二射频模块之间的相对位置。
在其中一个实施例中，所述调整模块1302，包括：
第一确定单元，用于确定所述第一相对位置对应的第一补偿权值；
补偿模块，用于根据所述第一补偿权值，对所述第一射频信号进行多径效应补偿和/或多普勒效应补偿，得到所述第二射频信号。
在其中一个实施例中，所述确定单元，具体用于根据所述第一相对位置以及补偿权值表，确定所述第一相对位置对应的第一补偿权值；所述补偿权值表包括不同的相对位置与不同的补偿权值之间的对应关系。
在其中一个实施例中，所述CT系统还包括位置检测器，所述装置还包括：
第一获取模块，用于获取所述可旋转部件的状态；
第一启动模块，用于若所述状态为空闲状态，则所述第一射频模块启动所述可旋转部件进行旋转；
第二获取模块，用于获取所述第一射频模块与第二射频模块之间的多个第二相对位置和对应的补偿权值，其中，所述多个第二相对位置为所述位置检测器在所述可旋转部件进行周期性旋转的过程中，按照预设旋转步进获取所述第一射频模块与第二射频模块之间的多个相对位置，对应的补偿权值为所述位置检测器基于各所述第二相对位置计算得到的权值；
第一确定模块，用于基于各所述第二相对位置和对应的补偿权值，确定候选补偿权值表；
第一更新模块，用于采用所述候选补偿权值表更新所述补偿权值表。
在其中一个实施例中，所述调整模块1302，具体用于基于所述第一相对位置，对所述第一射频信号进行波束赋形，得到所述第二射频信号。
在其中一个实施例中，调整模块1302，包括：
第二确定单元，用于基于所述第一相对位置以及波束赋形权值表，确定所述第一射频模块的每个天线的波束赋形权值；其中，所述波束赋形权值包括天线辐射的射频信号的幅度和相位模值，所述波束赋形权值表包括不同的相对位置与各所述天线的波束赋形权值之间的对应关系；
调整单元，用于基于各所述天线的波束赋形权值对各所述天线进行调整，使得各所述天线根据所述第一射频信号生成所述第二射频信号。
在其中一个实施例中，所述第二确定单元，具体用于基于所述第一相对位置和所述波束赋形权值表，确定所述第一射频模块的多个天线的主波束发射条件；其中，所述主波束发射条件包括主波束方向和主波束宽度，所述波束赋形权值表包括不同的相对位置下各所述天线的主波束发射条件与不同的波束赋形权值之间的对应关系；所述第一射频模块基于所述主波束发射条件和所述波束赋形权值表，确定所述第一射频模块的各天线的波束赋形权值。
在其中一个实施例中，所述CT系统还包括位置检测器，所述装置还包括：
第三获取模块，用于获取所述可旋转部件的状态；
第二启动模块，用于若所述状态为空闲状态，则启动所述可旋转部件进行旋转，并在所述可旋转部件进行周期性旋转的过程中，按照预设旋转步进获取所述第一射频模块与第二射频模块之间的第三相对位置，并基于各所述第三相对位置，计算各所述第三相对位置下各所述天线的主波束发射条件和对应的波束赋形权值；
第二确定模块，用于基于各所述第三相对位置和各所述第三相对位置下各所述天线的主波束发射条件和对应的波束赋形权值，确定候选波束赋形权值表，并采用所述候选波束赋形权值表更新所述波束赋形权值表。
在其中一个实施例中，所述CT系统还包括计算机设备，所述计算机设备包括：
获取模块，用于获取所述CT系统的安装场地的虚拟模型，其中，所述虚拟模型包括虚拟CT系统和第一虚拟射频模块；
模拟模块，用于在所述虚拟CT系统的虚拟静止部件上模拟出各第二虚拟射频模块；
发射模块模块，用于在所述虚拟CT系统进行周期性旋转的过程中，所述计算机设备模拟所述第一虚拟射频模块向所述第二虚拟射频模块发射射频信号；
确定模块，用于基于各所述第二虚拟射频模块接收到的射频信号的信号质量，从各所述第二虚拟射频模块在所述虚拟静止部件上所处的位置中，确定所述第二射频模块的安装位置。
在其中一个实施例中，所述确定模块，具体用于确定接收到的射频信号的信号质量满足预设质量条件的第二虚拟射频模块；将满足预设质量条件的第二虚拟射频模块在所述虚拟静止部件上所处的位置作为所述第二射频模块的安装位置。
在其中一个实施例中，所述CT系统还包括位置检测器，所述位置检测器包括：
检测模块，用于检测所述可旋转部件在进行周期性旋转的过程中，所述第一射频模块与所述第二射频模块之间的所述第一相对位置，并向所述第一射频模块发送所述第一相对位置；
第一射频模块，用于接收所述位置检测器发送的所述第一相对位置。
关于信号传输装置的具体限定可以参见上文中对于信号传输方法的限定，在此不再赘述。上述信号传输装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图14所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储信号传输数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种信号传输方法。
本领域技术人员可以理解，图14中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述任一实施例所提供的方法的步骤。在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所提供的方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种信号传输方法，其特征在于，应用于CT系统，所述CT系统包括探测设备、第一射频模块和第二射频模块，所述第一射频模块设置于所述CT系统的可旋转部件，所述第二射频模块设置于所述CT系统的静止部件；所述方法包括：
所述第一射频模块接收所述探测设备发送的扫描信号，并基于所述扫描信号得到第一射频信号；
所述第一射频模块基于第一相对位置，对所述第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，并向所述第二射频模块发送所述第二射频信号；所述第一相对位置为所述第一射频模块与所述第二射频模块之间的相对位置；
所述第一射频模块基于第一相对位置，对所述第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，包括：
所述第一射频模块确定所述第一相对位置对应的第一补偿权值；
所述第一射频模块根据所述第一补偿权值，对所述第一射频信号进行多径效应补偿和/或多普勒效应补偿，得到所述第二射频信号；
所述第一射频模块确定所述第一相对位置对应的第一补偿权值，包括：
所述第一射频模块根据所述第一相对位置以及补偿权值表，确定所述第一相对位置对应的第一补偿权值；所述补偿权值表包括不同的相对位置与不同的补偿权值之间的对应关系；所述补偿权值表用于对所述可旋转部件和所述静止部件之间能量的指向进行补偿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CT系统还包括位置检测器，所述方法还包括：
所述第一射频模块获取所述可旋转部件的状态；
若所述状态为空闲状态，则所述第一射频模块启动所述可旋转部件进行旋转；
所述位置检测器在所述可旋转部件进行周期性旋转的过程中，按照预设旋转步进获取所述第一射频模块与第二射频模块之间的多个第二相对位置，并基于各所述第二相对位置，计算对应的补偿权值；
所述第一射频模块基于各所述第二相对位置和对应的补偿权值，确定候选补偿权值表；
所述第一射频模块采用所述候选补偿权值表更新所述补偿权值表。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一射频模块基于第一相对位置，对所述第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，包括：
所述第一射频模块基于所述第一相对位置，对所述第一射频信号进行波束赋形，得到所述第二射频信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一射频模块基于所述第一相对位置，对所述第一射频信号进行波束赋形，得到所述第二射频信号，包括：
所述第一射频模块基于所述第一相对位置以及波束赋形权值表，确定所述第一射频模块的每个天线的波束赋形权值；其中，所述波束赋形权值包括天线辐射的射频信号的幅度和相位模值，所述波束赋形权值表包括不同的相对位置与各所述天线的波束赋形权值之间的对应关系；
所述第一射频模块基于各所述天线的波束赋形权值对各所述天线进行调整，使得各所述天线根据所述第一射频信号生成所述第二射频信号。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述CT系统还包括计算机设备，所述方法还包括：
所述计算机设备获取所述CT系统的安装场地的虚拟模型，其中，所述虚拟模型包括虚拟CT系统和第一虚拟射频模块；
所述计算机设备在所述虚拟CT系统的虚拟静止部件上模拟出各第二虚拟射频模块；
在所述虚拟CT系统进行周期性旋转的过程中，所述计算机设备模拟所述第一虚拟射频模块向所述第二虚拟射频模块发射射频信号；
所述计算机设备基于各所述第二虚拟射频模块接收到的射频信号的信号质量，从各所述第二虚拟射频模块在所述虚拟静止部件上所处的位置中，确定所述第二射频模块的安装位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算机设备基于各所述第二虚拟射频模块接收到的射频信号的信号质量，从各所述第二虚拟射频模块在所述虚拟静止部件上所处的位置中，确定所述第二射频模块的安装位置，包括：
所述计算机设备确定接收到的射频信号的信号质量满足预设质量条件的第二虚拟射频模块；
所述计算机设备将满足预设质量条件的第二虚拟射频模块在所述虚拟静止部件上所处的位置作为所述第二射频模块的安装位置。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CT系统还包括位置检测器，所述方法还包括：
所述位置检测器检测所述可旋转部件在进行周期性旋转的过程中，所述第一射频模块与所述第二射频模块之间的所述第一相对位置，并向所述第一射频模块发送所述第一相对位置；
第一射频模块接收所述位置检测器发送的所述第一相对位置。
8.一种信号传输装置，其特征在于，应用于CT系统中的第一射频模块，所述CT系统包括探测设备、第一射频模块和第二射频模块，所述第一射频模块设置于所述CT系统的可旋转部件，所述第二射频模块设置于所述CT系统的静止部件；所述装置包括：
接收模块，用于接收所述探测设备发送的扫描信号，并基于所述扫描信号得到第一射频信号；
调整模块，用于所述第一射频模块基于第一相对位置，对所述第一射频信号的信号质量进行调整得到第二射频信号，并向所述第二射频模块发送所述第二射频信号；所述第一相对位置为所述第一射频模块与所述第二射频模块之间的相对位置；
所述调整模块包括：
第一确定单元，用于确定所述第一相对位置对应的第一补偿权值；
补偿模块，用于根据所述第一补偿权值，对所述第一射频信号进行多径效应补偿和/或多普勒效应补偿，得到所述第二射频信号；
所述第一确定单元，还用于所述第一射频模块根据所述第一相对位置以及补偿权值表，确定所述第一相对位置对应的第一补偿权值；所述补偿权值表包括不同的相对位置与不同的补偿权值之间的对应关系；所述补偿权值表用于对所述可旋转部件和所述静止部件之间能量的指向进行补偿。
9.一种射频模块，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种CT系统，其特征在于，包括探测设备以及如权利要求9所述的射频模块。
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