KR101100551B1 - 클러터 신호를 필터링하는 초음파 시스템 및 방법 - Google Patents
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- 초음파 시스템으로서,초음파 신호를 대상체에 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 도플러 신호 및 클러터 신호를 포함하는 제1 도플러 신호를 획득하도록 동작하는 도플러 신호 획득부; 및상기 제1 도플러 신호에 대한 제1 신호특성 정보와 상기 도플러 신호에 대한 제2 신호특성 정보를 이용하여 상기 제1 도플러 신호와 상기 도플러 신호 간의 IFR(input signal power to filtered input signal power rate)을 산출하고, 상기 IFR과 임계값을 비교하여 상기 제1 도플러 신호를 변조 또는 클러터 필터 차단 주파수(clutter filter cutoff frequency)를 변경하여 상기 제1 도플러 신호에서 상기 클러터 신호를 제거하도록 동작하는 신호 처리부를 포함하는 초음파 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 신호 처리부는,상기 제1 도플러 신호를 분석하여 상기 제1 신호특성 정보를 형성하도록 동작하는 제1 신호특성 정보 형성부;상기 제1 도플러 신호를 클러터 필터링하여 상기 제1 도플러 신호에서 상기 클러터 신호를 제거하고 상기 도플러 신호를 출력하도록 동작하는 제1 클러터 필터;상기 제1 클러터 필터에 연결되어, 상기 도플러 신호를 분석하여 상기 제2 신호특성 정보를 형성하도록 동작하는 제2 신호특성 정보 형성부;상기 제1 신호특성정보 및 상기 제2 신호특성 정보를 이용하여 상기 IFR을 산출하도록 동작하는 IFR 산출부;상기 제1 도플러 신호의 변조 또는 클러터 필터 차단 주파수의 변경을 선택하기 위한 상기 임계값과 상기 IFR을 비교하여, 상기 IFR이 상기 임계값을 초과하면, 상기 제1 신호특성 정보를 이용하여 변조 주파수 및 복조 주파수를 설정하기 위한 제1 제어신호를 형성하고, 상기 IFR이 상기 임계값 이하이면, 상기 제1 신호특성 정보를 이용하여 상기 변조 주파수 및 상기 복조 주파수를 0으로 설정하고, 상기 클러터 필터 차단 주파수를 변경하기 위한 제2 제어신호를 형성하도록 동작하는 제어부;상기 제1 제어신호에 따라 상기 제1 신호특성 정보를 이용하여 상기 변조 주파수를 설정하고, 상기 변조 주파수를 이용하여 상기 제1 도플러 신호를 변조하여 변조 도플러 신호 및 변조 클러터 신호를 포함하는 제1 변조 도플러 신호를 출력하고, 상기 제2 제어신호에 따라 상기 변조 주파수를 0으로 설정하여 상기 제1 도플러 신호를 출력하도록 동작하는 변조부;상기 변조부에 연결되어, 상기 제1 제어신호에 따라 상기 제1 변조 도플러 신호를 클러터 필터링하여 상기 제1 변조 도플러 신호에서 상기 변조 클러터 신호를 제거하고 상기 변조 도플러 신호를 출력하고, 상기 제2 제어신호에 따라 상기 제1 신호특성 정보를 이용하여 클러터 필터 차단 주파수를 설정하고, 상기 제1 도플러 신호에 클러터 필터링하여 상기 제1 도플러 신호에서 상기 클러터 신호를 제거하고 상기 도플러 신호를 출력하도록 동작하는 제2 클러터 필터; 및상기 제2 클러터 필터에 연결되어, 상기 제1 제어신호에 따라 상기 제1 신호특성 정보를 이용하여 상기 복조 주파수를 설정하고, 상기 복조 주파수를 이용하여 상기 변조 도플러 신호를 복조하여 상기 도플러 신호를 출력하며, 상기 제2 제어신호에 따라 상기 복조 주파수를 0으로 설정하여 상기 도플러 신호를 출력하도록 동작하는 복조부를 포함하는 초음파 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 제1 신호특성 정보는 상기 제1 도플러 신호의 제1 평균 파워, 제1 평균 속도 및 제1 분산을 포함하고,상기 제2 신호특성 정보는 상기 도플러 신호의 제2 평균 파워, 제2평균 속도 및 분산을 포함하는 초음파 시스템.
- 제3항에 있어서, 상기 제2 클러터 필터는 상기 제2 제어신호에 따라 상기 클러터 필터 차단 주파수를 제1 신호특성 정보의 평균 속도에 해당하는 주파수로 변경하도록 더 동작하는 초음파 시스템.
- 클러터 신호 필터링 방법으로서,a) 초음파 신호를 대상체에 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 도플러 신호 및 클러터 신호를 포함하는 제1 도플러 신호를 획득하는 단계;b) 상기 제1 도플러 신호에 대한 제1 신호특성 정보와 상기 도플러 신호에 대한 제2 신호특성 정보를 이용하여 상기 제1 도플러 신호와 상기 도플러 신호 간의 IFR(input signal power to filtered input signal power rate)를 산출하는 단계; 및c) 상기 IFR과 임계값을 비교하여 상기 제1 도플러 신호를 변조 또는 클러터 필터 차단 주파수(clutter filter cutoff frequency)를 변경하여 상기 제1 도플러 신호에서 상기 클러터 신호를 제거하는 단계를 포함하는 클러터 신호 필터링 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 단계 b)는상기 제1 도플러 신호를 분석하여 상기 제1 신호특성 정보를 형성하는 단계;상기 제1 도플러 신호를 클러터 필터링하여 상기 제1 도플러 신호에서 상기 클러터 신호를 제거하고 상기 도플러 신호를 출력하는 단계;상기 도플러 신호를 분석하여 상기 제2 신호특성 정보를 형성하는 단계; 및상기 제1 신호특성정보 및 상기 제2 신호특성 정보를 이용하여 상기 IFR을 산출하는 단계를 포함하는 클러터 신호 필터링 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 제1 신호특성 정보는 상기 제1 도플러 신호의 제1 평균 파워, 제1 평균 속도 및 제1 분산을 포함하고,상기 제2 신호특성 정보는 상기 도플러 신호의 제2 평균 파워, 제2평균 속도 및 분산을 포함하는 클러터 신호 필터링 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 단계 c)는,c11) 상기 제1 도플러 신호의 변조 또는 클러터 필터 차단 주파수의 변경을 선택하기 위한 상기 임계값과 상기 IFR을 비교하는 단계;c12) 상기 IFR이 상기 임계값을 초과하면, 상기 제1 신호특성 정보를 이용하여 변조 주파수 및 복조 주파수를 설정하기 위한 제1 제어신호를 형성하는 단계;c13) 상기 제1 제어신호에 따라 상기 제1 신호특성 정보를 이용하여 상기 변조 주파수를 설정하는 단계;c14) 상기 변조 주파수를 이용하여 상기 제1 도플러 신호를 변조하여 변조 도플러 신호 및 변조 클러터 신호를 포함하는 제1 변조 도플러 신호를 출력하는 단계;c15) 상기 제1 제어신호에 따라 상기 제1 변조 도플러 신호를 클러터 필터링하여 상기 제1 변조 도플러 신호에서 상기 변조 클러터 신호를 제거하고 상기 변조 도플러 신호를 출력하는 단계;c16) 상기 제1 제어신호에 따라 상기 제1 신호특성 정보를 이용하여 상기 복조 주파수를 설정하는 단계; 및c17) 상기 복조 주파수를 이용하여 상기 변조 도플러 신호를 복조하여 상기 도플러 신호를 출력하는 단계를 포함하는 클러터 신호 필터링 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 단계 c)는,c21) 상기 제1 도플러 신호의 변조 또는 클러터 필터 차단 주파수의 변경을 선택하기 위한 상기 임계값과 상기 IFR을 비교하는 단계;c22) 상기 IFR이 상기 임계값 이하이면, 상기 제1 신호특성 정보를 이용하여 변조 주파수 및 복조 주파수를 0으로 설정하고, 상기 클러터 필터 차단 주파수를 변경하기 위한 제2 제어신호를 형성하는 단계;c23) 상기 제2 제어신호에 따라 상기 제1 신호특성 정보를 이용하여 클러터 필터 차단 주파수를 변경하는 단계; 및c24) 상기 제1 도플러 신호에 클러터 필터링하여 상기 제1 도플러 신호에서 상기 클러터 신호를 제거하고 상기 도플러 신호를 출력하는 단계를 포함하는 클러터 신호 필터링 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 단계 c23)은,상기 클러터 필터 차단 주파수를 상기 제1 신호특성 정보의 평균 속도에 해당하는 주파수로 변경하는 단계를 포함하는 클러터 신호 필터링 방법.
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