本项目研究了新型集成式电磁层析成像技术,对信号激励模式和解调技术进行了研究;设计了一套基于FPGA的EMT系统。DDS模块、数字解调模块、MCU控制模块、DA接口模块、AD接口模块和USB通信模块均集成在一块FPGA芯片中。为了减少数字解调过程中的误差,分析了激励频率,采样频率和MAC IP核累点数三者对解调过程的误差的影响,提出了通用的设计原则。推导了线圈探头的解析解模型,分析了实部和虚部信息与电导率、磁导率以及提离高度之间的关系;三维的电涡流测量仿真模型被建立,以此模型为基础,分别对涡流测量数据在不同频率下与电导率和磁导率的关系、图像重建方法、线圈阵列优化设计和非磁性屏蔽技术等进行了研究。提出了模型组的概念,通过建立不同大小、位置、形状的模型组来模拟电学层析成像系统的动态成像过程,并针对不同模型组定义了多参数来评价重建图像的质量,开发的对应的软件。建立完整的基于线圈阵列的EMT理论框架(包括正向和逆向问题),为进一步的研究奠定了基础。
英文主题词Electromagnetic tomography; Non-magnetic shield; Field programmable gate array (FPGA); Digital demodulation