医学图像无线传输的信道保护和抗干扰研究

摘要

该论文提出了通过小波矢量量化压缩编码、级联编码、扩频调制和抗干扰技术四者相结合的方法,抑制衰落信道和干扰对医学图像传输的影响,确保传输的可靠性.提出了为小波矢量压缩编码、级联编码和扩频调制合理分配信道资源的策略.在分析了三者对经多径衰落信道传输的医学图像质量影响的基础上,对合理分配信道资源进行了研究.在频域自适应滤波的基础上,提出了一种权值反馈方法抑制图像传输中的多个大功率平稳强窄带干扰信号,不仅能加快算法的收敛性能,并具有良好的滤波效果.分析了时域自适应LMS滤波算法在多强干扰情形下收敛速度慢的局限性,结合权值反馈、频域滤波与自适应算法,提出了权值反馈的频域自适应滤波方法.利用傅立叶变换的正交性,对近似正交的各个频域分量设计独立的自适应滤波器,算法的收敛特性与干扰的个数和干扰的强度无关,而与频点的能量和更新步长有关;引入权值反馈,通过数学推导与对比分析,阐明了该算法能加快收敛速度,达到理想的滤波效果.提出了时间分解的自适应小波包分解算法实现快速定位和滤除医学图像传输中的时变窄带干扰信号.在分析了基于短时傅立叶变换、Wigner谱和Cohen类二次时频分析的抑制方法后,利用小波包变换的多分辨能力和良好的时频特性,首先对信号进行时间分解,以使算法能更好地与时变信号相匹配.再在每一时间段内根据干扰信号与扩频信号功率谱密度的不同特点,利用小波包分解,自适应地定位、跟踪干扰所在的频带并将其滤除,同时也避免对扩频信号的损伤.

目录

文摘

英文文摘

1文献综述及研究设想

1.1前言

1.2远程医疗

1.2.1远程医疗的由来

1.2.2远程医疗的好处

1.2.3国内外远程医疗通信技术的发展状况

1.2.4小节

1.3无线可靠传输医学图像所面临的问题

1.3.1图像容量大

1.3.2无线衰落信道

1.3.3干扰的存在

1.4图像压缩

1.5改善信道影响的方法

1.5.1抗频率选择性失真的方法

1.5.2快衰落失真的方法

1.5.3减少信噪比损耗的方法

1.6纠错编码技术

1.6.1纠错编码的基本思想

1.6.2编码方法

1.6.3联合信源信道编码

1.7扩频调制

1.7.1扩频增益和抗干扰容限

1.7.2直接序列扩频与跳频扩频

1.7.3扩频调制的特点及其在图像传输中的应用

1.8抗干扰技术

1.8.1时域自适应滤波

1.8.2变换域滤波

1.8.3非平稳干扰抑制方法

1.8.4小节

1.9本论文研究设想

2医学图像传输系统

2.1引言

2.2医学图像传输系统的发送端

2.2.1医学图像压缩方法的选择

2.2.2差错控制方式与纠错码的选择

2.2.3调制方式的选择

2.2.4多码扩频技术

2.2.5降低码间串扰的脉冲整形

2.3医学图像传输系统的接收端

2.3.1解扩和解调的先后方式选择

2.3.2 RAKE接收机

2.3.3 DQPSK解调

2.3.4抗干扰滤波器

2.4小节

3医学图像在衰落信道中的保护

3.1引言

3.2图像的小波分解

3.3矢量量化

3.4级联编码

3.4.1 RS的编码

3.4.2 RS码的译码算法

3.4.3卷积码的编译码

3.5结果与讨论

3.5.1图像传输质量的评价

3.5.2图像的小波分解分析

3.5.3图像压缩分析

3.5.4级联编码和扩频的影响

3.6结论

4医学图象传输中多窄带大功率干扰的抑制

4.1引言

4.2自适应滤波器的结构和算法的选择

4.2.1自适应滤波器的结构

4.2.2线性滤波器

4.2.3自适应算法

4.2.4自适应滤波算法的选择

4.3时域LMS自适应滤波

4.3.1时域LMS算法

4.3.2性能分析

4.3.3时域LMS算法抑制多窄带强干扰的局限性

4.4权值反馈的频域自适应LMS算法

4.4.1频域自适应滤波算法

4.4.2收敛特性

4.4.3改进算法——权值反馈的频域自适应滤波算法

4.4.4仿真结果

4.5小结

5医学图象传输的时变窄带干扰抑制

5.1引言

5.2时频分析方法

5.2.1线性时频分析方法

5.2.2非线性时频分布

5.2.3时频分布的性能比较

5.2.4时频分布的选择

5.2.5基于锥形核时频分布的时变干扰抑制

5.3时变自适应小波包抑制方法

5.3.1时域分解

5.3.2自适应小波包抑制方法

5.3.3仿真结果

5.4结论

6全文总结

6.1论文工作的总结

6.2论文的创新之处

6.3研究展望

攻读博士学位期间发表、录用的学术论文

已发表的论文

已接收稿件

已投出稿件

已鉴定的成果

致谢

参考文献