108年:放射器材(1)

有關超⾳波影像系統的敘述,下列何者錯誤?

A對數壓縮降低超⾳波回⾳訊號振幅的動態範圍
B解調的⽬的是在求取超⾳波射頻訊號的包絡( envelope )
C類比轉數位轉換器的取樣率太低會導致訊號重建失真
D時間增益補償的曲線必須為非線性曲線

詳細解析

本題觀念:

超音波影像系統(ultrasound imaging system)的訊號處理鏈包含多個關鍵步驟:時間增益補償(time gain compensation, TGC)、解調(demodulation)、包絡偵測(envelope detection)、對數壓縮(logarithmic compression)及類比轉數位轉換(analog-to-digital conversion, ADC)。本題為反向題(問「何者錯誤」)。

選項分析

(A) 對數壓縮降低超音波回音訊號振幅的動態範圍 ✅(正確敘述):超音波回音訊號的動態範圍(dynamic range)可高達 100–120 dB,遠超顯示器能呈現的範圍(約 30–40 dB)。對數壓縮(logarithmic compression)將訊號振幅以對數方式壓縮,把寬廣的動態範圍壓縮至顯示裝置可呈現的較小範圍,使近場強回音與遠場弱回音都能同時顯示在影像上。因此「降低動態範圍」是正確的。

(B) 解調的目的是在求取超音波射頻訊號的包絡(envelope) ✅(正確敘述):超音波原始訊號為射頻(radio frequency, RF)訊號,是一個高頻振盪波形。解調(demodulation)的目的正是提取 RF 訊號的包絡(envelope),即訊號振幅的外輪廓,用以代表各深

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