【正文】 顯象亮度動態(tài)范圍： LD＝ 20～ 30dB 若直接顯示： 強信號圖象一片模糊 弱信號圖象星星點點 如同膠片曝光太過和曝光不足。 ∴ 需要壓縮信號動態(tài)范圍： 100dB→20 ～ 30dB 同時，并不丟失亮度信息。 對數(shù)放大器能起到這樣的作用。 信息淹沒、丟失 ⑵ 對數(shù)放大器的特性 ① 輸入、輸出關(guān)系： uo＝ K1lg(K2ui)＝ K1lgK2+(K1/20)(20lgui) 其中： K1─ 斜率， K2─ 對數(shù)偏差。 ②輸入、輸出關(guān)系曲線： 均勻座標系中：斜率遞減、數(shù)值遞增曲線。 輸入對數(shù)座標／輸出均勻座標系中：遞增直線。 對數(shù)放大和 TGC放大的比較和關(guān)系 (1)動態(tài)壓縮比較 ① TGC放大： 淺部信號 (含 Umax)增益?。?UOmax＝ A1Uimax ， A1小 深部信號 (含 Umin)增益大： UOmin＝ A2Uimin ， A2大 ∴ UOmax/UOmin＝ A1Uimax/A2Uimin＜ Uimax/Uimin 也有壓縮信號動態(tài)范圍的作用。 但中間信號并不按比例壓縮。 —— 總動態(tài)范圍壓縮。 ②對數(shù)放大： 增益只與 Ui有關(guān)，與時間無關(guān)。 信號全部按一定規(guī)律壓縮。 —— 瞬時動態(tài)范圍和總動態(tài)范圍全面壓縮。 (2)位置安排的影響 ① 先 TGC放大，再對數(shù)放大 TGC放大壓縮信號動態(tài)范圍： 100dB→60dB 要求對數(shù)放大器： LDi＝ 60dB，電路可簡化。 ②先對數(shù)放大，再 TGC放大 要求對數(shù)放大器： LDi＞ 100dB。 ∵ 輸入信號伴有隨傳播距離 (時間 )的指數(shù)衰減： I＝ I0e2α x ＝ I0e2α ct 經(jīng)線性聲 電變換和放大得： V＝ V0e2α ct —— 時間指數(shù)衰減 ∴ 經(jīng)對數(shù)放大： U＝ K1lg(K2V0e2α ct) ＝ K1lg(K2V0)2K1α ctlge—— 時間線性衰減 這使 TGC簡化 —— 線性補償， TGC電壓產(chǎn)生電路簡化。 寬輸入動態(tài)范圍對數(shù)放大器的結(jié)構(gòu) ㈠ 概述 ⑴特性要求： 作用：壓縮寬廣的信號動態(tài)范圍 要求：有寬廣的輸入動態(tài)范圍。 ⑵名稱及含義： 名稱：似對數(shù)放大器 含義：以多段直線或曲線相加 ── 近似對數(shù)函數(shù)。 它與真正的對數(shù)放大之間有一定誤差。 ⑶結(jié)構(gòu)和類型： 以多級限幅放大器構(gòu)成： 線性限幅放大器 串聯(lián)相加 非線性限幅放大器 并聯(lián)相加 ① ② ③ ④ ㈡ 串聯(lián)相加型對數(shù)放大器 ⑴ 單級限幅放大器特性 圖中： L1， L2， … ， LN—— 限幅放大器，特性相同。 若放大區(qū)為線性，則可寫為： 0 ， Vi＜ 0 截止區(qū) Vo＝ KVi ， 0≤V i＜ VT 線性放大區(qū) Vm ， Vi≥V T 限幅區(qū) 其中： K＞ 1（放大）， Vm＝ KVT 三、檢波電路 ? 概述 ①檢波定義：振幅調(diào)制波的解調(diào) —— 信號包絡(luò)檢波。 ②信號包絡(luò)含信息： 包絡(luò)大小 —— 界面反射的強弱， 包絡(luò)時間 —— 反射界面的距離。 ③信號稱謂： 檢波前 —— 射頻信號；檢波后 —— 視頻信號。 ④檢波方框圖： ⑤檢波類型： a)峰值包絡(luò)檢波。 b)平均包絡(luò)檢波。 四、邊緣增強電路 ? ⒈ 原理 ⑴名稱： 邊緣增強，勾邊，或稱： 快時間常數(shù)（ Fast Time Constant—— FTC）處理。 ⑵處理對象和目的： 對象：視頻信號。 目的：銳化圖象，增強圖象輪廓。以利識別、測量。 ⑶基本原理： 對信號頻譜：增強高頻成分，減弱低頻成分。 ⑷方法： ①微分相加法：原始信號＋原始信號的微分信號。 ②積分相減法：原始信號－原始信號的積分信號。 ③帶通濾波器：通高頻信號，減弱低頻信號。 數(shù)字掃描變換器 ? 各種名稱： ? 數(shù)字掃描變換器（ Digital Scan ConverterDSC） ? 數(shù)字掃描處理器（ Digital Scan ProcessingDSP） ? 數(shù)字圖像處理器（ Digital Image ProcessingDIP） ? 對儀器的意義： ? 影響儀器性能、水平、檔次的關(guān)鍵因素。 ? 特點： ? 有大容量圖像存儲器的專用計算機。 ? 線路量： ? 占整機 70%以上。 數(shù)字掃描變換器的功能和意義 ? ⒈ DSC的首要功能 ——掃描變換 ⑴直接顯示法： ①方法： 回波信號處理（不存儲） → 顯示 ②特點： 顯示器光點掃描＝超聲波束掃描 包括：掃描格式、頻率、相位 ——完全相同 ③缺點： ∵ Fs=Fz， NPFz=c/2 ∴ 對顯示質(zhì)量制約很大，也無法凍結(jié)、處理圖像。 ⑵ 經(jīng) DSC顯示法 – ① 方法： – 回波信號處理 → 存儲 → 數(shù)字處理 → 顯示 – ②特點： – 顯示光點掃描 ——TV掃描方式（固定） – 超聲波束掃描 ——各種掃查方式 回波信號接收電路 超聲掃查 控制 寫入地址發(fā)生器 讀出地址發(fā)生器 顯示掃描控制 A/D D/A 探頭 圖像存儲器 TV顯示器 DSC 聲束 ③ 掃描變換： 存儲器寫入：按超聲掃查方式、速度。 存儲器讀出：按電視圖像制式、速度。 數(shù)據(jù)流變換：超聲掃查方式 → TV顯示掃描方式 ④掃描變換的意義： a)顯示方式標準化 固定為 TV制式，象質(zhì)好，成本低， 通用性強。 b)顯示幀頻提高 顯示掃描速度不受超聲掃查速度的限制，顯示 幀頻高，無閃爍。 c)顯示信息存儲 信息存儲后，可方便地實現(xiàn)圖像凍結(jié)。 ⒉ DSC引入的技術(shù)變化 ① 顯示標準化 標準 TV顯示制式， TV顯示器，像質(zhì)好，成本低， 通用性強。并可錄像，通訊等。 ②信息數(shù)字化 信息易于存儲，掃描變換，圖像凍結(jié)，二維處理。 處理精度高，抗干擾能力強。 ③控制、處理計算機化 軟件方式處理圖像，靈活、多樣、強勁，易于升級。 計算機控制輸入輸出，使信息更豐富，操作更方便， 連接更簡易。