나이퀴스트 한계, nyquist limit, 앨리어싱 피하는 방법, aliasing avoid

나이퀴스트 한계 Nyquist Limit (=Nyquist frequency=Nyquist)

나이퀴스트 한계는 앨리어싱 없이 표시할 수 있는 도플러 이동의 상한입니다. 그것은 PRF에 의해 결정됩니다. 사실, Nyquist는 정확히 PRF의 절반입니다. * Nyquist = PRF / 2 * Nyquist의 단위는 kHz입니다(PRF와 동일한 단위). 예를 들어 PRF가 8kHz인 경우 Nyquist 제한은 4kHz입니다. 이 상황에서 4kHz를 초과하는 도플러 시프트는 앨리어싱이 됩니다.

앨리어싱 피하는 법 (Avoiding Aliasing)

앨리어싱은 도플러 시프트가 나이퀴스트 한계를 초과할 때 발생합니다. 따라서 다음 중 하나로 앨리어싱을 제어할 수 있습니다. ①나이퀴스트 한계 올리기(raising the Nyquist limit) ②도플러 이동 낮추기(lowering the Doppler shifts) 두 가지 방법을 모두 살펴보겠습니다. ①나이퀴스트 한계 올리기 (Raising the nyquist limit) 나이퀴스트 한계는 PRF에 의해 설정되기 때문에 나이퀴스트는 PRF를 증가시켜 올릴 수 있습니다. 도플러에서 이것은 스케일을 증가시켜 수행됩니다. 이것은 앨리어싱을 제거하는 매우 효과적인 방법입니다. 깊이가 최대 PRF를 제한하는 경우에만 문제가 됩니다. 이 경우 스케일을 더 이상 늘릴 수 없으며 Nyquist도 올릴 수 없습니다. 이 상황에서 펄스 도플러 시스템은 높은 PRF 모드로 전환될 수 있습니다. ②도플러 이동 낮추기 (Lowering the doppler shifts) Nyquist를 높일 수 없다면 Nyquist 아래로 떨어지는 수준으로 도플러 이동을 낮출 수 있습니다. 두 가지 선택이 있습니다. 1. 전송 주파수를 낮춘다. 2. 도플러 각도를 증가시킨다. 두 가지 방법 모두 작동할 수 있습니다. 먼저 전송 주파수를 낮추십시오. 도플러 각도를 높이는 것은 최후의 수단입니다. ③높은 PRF 도플러 (High PRF doppler) 높은 PRF 도플러는 일부 시스템에서 사용할 수 있는 펄스 도플러의 하위 유형입니다. 높은 PRF 도플러에서는 깊이에 의해 설정된 PRF에 대한 일반적인 한계가 무시됩니다. 이것은 PRF가 더 증가하도록 하여 Nyquist를 계속 상승시킵니다. 높은 PRF를 사용하면 깊은 도플러 상황에서도 앨리어싱을 피할 수 있습니다. 하나 이상의 추가 샘플 볼륨이 펄스 도플러 선을 따라 나타나기 때문에 높은 PRF를 인식할 수 있습니다. 스펙트럼 디스플레이는 이제 모든 샘플 볼륨의 이동을 동시에 표시합니다. 이는 기존 펄스 도플러에 비해 높은 PRF 도플러의 범위 분해능을 저하시킵니다. 그러나 이것은 일반적으로 중요한 문제가 아닙니다. 대부분의 경우 원래 샘플 볼륨만 용기 내에 배치되고(다른 샘플 볼륨은 조직 내에 있을 수 있음) 도플러 스펙트럼은 원래 샘플 볼륨에서 이동하기 때문입니다.

앨리어싱 요약

에일리어싱은 깊은 도플러를 수행할 때 또는 도플러 이동이 매우 높을 때 발생할 가능성이 가장 높습니다. 두 가지 방식 모두에서 앨리어싱을 인식하는 방법을 배웁니다. 스펙트럼 앨리어싱 및 과도한 색상 앨리어싱은 항상 수정되어야 합니다. 이를 수행하는 가장 좋은 방법은 나열된 순서대로 다음 알고리즘을 수행하는 것입니다. ① 기준선을 조정하여 실제 변속이 표시되는 채널을 최적화합니다. ② 규모(Scale)를 늘립니다. 이것은 PRF를 증가시키고 Nyquist를 증가시키며 대부분의 상황에서 앨리어싱을 제거합니다. ③ 펄스 도플러에서는 높은 PRF 도플러를 사용합니다. 이렇게 하면 일부 샘플 볼륨이 추가되지만 나이키스트가 증가할 수 있습니다. ④ 더 낮은 전송 주파수를 선택합니다. 이것은 도플러 방정식에 따라 모든 도플러 이동을 낮춥니다. ⑤ 도플러 각도를 증가시킵니다. 이것은 또한 모든 도플러 이동(변화)을 낮춥니다. 이 방법을 따르면 거의 모든 상황에서 앨리어싱을 피할 수 있습니다.