數(shù)字式寬頻電磁層析成像系統(tǒng)的研究.pdf

1、電磁層析成像技術(shù)(Electromagnetic Tomography,簡稱EMT),是20世紀90年代隨著計算機和檢測技術(shù)的不斷進步而出現(xiàn)并發(fā)展起來的一種過程層析成像技術(shù)(Progress Tomography,簡稱PT),它以電磁感應(yīng)為基本原理,通過獲取反映被測物場空間電導(dǎo)率r和磁導(dǎo)率m分布信息的邊界測量值,利用圖像重建算法得到物場空間的分布特性。相對于其他電學層析成像技術(shù),電磁層析成像技術(shù)能夠獲得的信息量更大,而且具有非接觸、無侵

2、害、多點測量實時成像以及無輻射等優(yōu)點,因此受到了人們的廣泛關(guān)注。
　　電磁成像技術(shù)雖然起步較晚,但發(fā)展迅速,國內(nèi)的一些高校如天津大學等已經(jīng)開發(fā)出了自己的系統(tǒng)樣機。然而,目前大多數(shù)的EMT裝置由于設(shè)計工作頻率低,只能探測電導(dǎo)率較高的物質(zhì),大大限制了電磁層析成像技術(shù)的應(yīng)用范圍,因此開展寬頻EMT技術(shù)的研究具有很大的實際意義。
　　鑒于以上問題,本文的主要工作體現(xiàn)在以下四個方面:
　　第一、針對高頻信號易受干擾、傳輸困難的特

3、點,設(shè)計了一種前端電路板,通過在靠近高頻信號源的地方對有用信號進行預(yù)處理的方法,提高了信號的傳輸質(zhì)量,保證了感應(yīng)信號的正確采集。
　　第二、在高頻信號前端板的基礎(chǔ)上,又設(shè)計了一種高頻信號采集板,旨在通過FPGA的控制實現(xiàn)對高頻感應(yīng)信號的傳輸,并最終完成感應(yīng)信號的采樣和處理,為圖像重建提供原始數(shù)據(jù)。
　　第三、完成了USB通訊模塊的設(shè)計,實現(xiàn)了FPGA和上位機之間數(shù)據(jù)的高速傳輸,保證了成像的正確性和實時性。
　　第四、在