超声零差K分布模型仿真研究

论文摘要

目的零差K分布模型是最具有物理意义的超声背向散射信号包络统计分布模型,主要参数包括k（相干散射与弥漫散射的比值）和μ（有效散射子个数）,但目前尚缺乏k、μ参数估计算法的系统对比研究,本文系统阐述零差K模型及其参数估算方法,并通过计算机仿真对比研究各类估算算法的性能。方法利用蒙特卡洛仿真产生独立同分布的超声背向散射信号包络样本,利用零差K模型参数估算算法对k和μ参数进行估计,包括偶数阶矩法（Dutt-Greenleaf法和Prager-Berman法）、小数阶矩法、RSK法和XU统计法;最后,进行10组仿真实验,每组进行1 000次仿真,对比分析各类估计算法的性能,包括排除次数、估算误差和运行时间等参数。结果 Dutt-Greenleaf法、Prager-Berman法、小数阶矩法、RSK法和XU统计法的平均排除次数分别为474、915、672、0、0;参数k平均估算误差分别为31. 2%、55. 8%、122. 2%、12. 8%、20. 6%;参数μ平均估算误差分别为23. 2%、41. 9%、16. 3%、6. 8%、3. 0%;平均运行时间分别为0. 72 s、0. 85 s、1. 38 s、298. 34 s、109. 53 s。结论在零差K分布模型参数估计方法中,（1） Dutt-Greenleaf法、Prager-Berman法和小数阶矩法的排除次数较高,RSK法和XU统计法基本无排除;（2） RSK法的k平均估算误差最小,XU统计法的μ平均估算误差最小;（3） Dutt-Greenleaf法、Prager-Berman法、小数阶矩法的平均运行时间远少于RSK法和XU统计法。

论文目录

• 0 引言
• 1 方法
•   1.1 零差K分布模型
•   1.2 零差K分布模型参数估计算法
•     1.2.1 矩估计法
•     1.2.2 RSK法
•     1.2.3 XU统计法
•   1.3 独立同分布样本的蒙特卡洛仿真
• 2 结果
• 3 讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 欧阳亚丽,周著黄,吴水才,崔博翔

关键词: 零差分布模型,参数估计,超声背向散射信号,包络统计,蒙特卡洛仿真

来源: 北京生物医学工程 2019年02期

年度: 2019

分类: 医药卫生科技,基础科学

专业: 物理学

单位: 北京工业大学生命科学与生物工程学院,长庚大学医学院

基金: 北京市自然科学基金(4184081),朝阳区博士后科研经费(2017ZZ-01-03),北京工业大学基础研究基金资助

分类号: O426.9

页码: 119-125

总页数: 7

文件大小: 149K

下载量: 52