數字信號處理信噪比的影響因素

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信噪比也被稱為訊噪比，本質上屬于聲音的比值。在數字化處理過程中，電聲器材均會應用到信噪。數字模型缺陷與識別、空間基本分辨率以及數字處理驗證等均存在信噪比系數，且逐漸形成補償機制和原則。在標準基礎之上能夠有效規范數字處理技術，信噪比與數字射線攝影存在較大關聯性，將信噪比作為參考物，能夠有效處理和分類系統，也能夠對數字射線系統進行分類處理。

1信噪比影響因素分析

現階段，數字成像技術檢測開始廣泛應用于平板探測器，在額定輻射量條件下可以作為信號響應因素，當射線輻射量一致時，則探測器響應信號中的偏差數據就是噪音。按照噪聲的不同來源可將其分為電子響應噪聲和量子響應噪聲等不同形式。從總體上看，影響信號的因素主要包括以下幾點:射線參數設置與檢測、填充元數探測器像元、探測器材料轉換、探測器源到距離等。針對探測器射線轉換來說，則需要注重電量的輸出與輸入，包含可見光X射線、X射線吸收及射入。在電量輸出期間，若僅僅注重射線射入和吸收，且探測器能夠完全吸收射入光子，則會得出以下結論:探測器信噪比與平方下的射線輻射量有關。通過泊分布模型研究和分析探測器射入光子所產生的隨機現象，在額定時間內確保探測器中射線光子下落數量處于隨機變化狀態，按照信噪比計算公式可得，通過實際試驗檢測能夠看出，基于數字形式的探測器射線中，射線幅度與信噪比攝入量存在平方關系。

2信噪比歸一化

工業射線系統主要包含保護層組件、乳劑感光層組件、集合層組件等，其中乳劑能夠影響膠片的感光速度和程度，因此在膠片特質上鹵化銀微粒具有顯著作用。提升信噪比和膠片感光度則必須具備大微粒度的鹵化銀，按照工業中射線系統分類處理信噪比。在計算機中，射線系統一般將納入到歸一化形式中，屬于具備標準規格的信噪比。因此在計算時可以按照式(1)進行:SNR_N=SNK×88.6/SR_b(1)通過比較分析能夠看出，相比于膠片技術來說，數字射線技術成像具有不同的分辨率，由于散射能力以及分辨空間技術存在差別，在工業中鹵化銀尺寸為0.498μm，因此膠片技術中分辨空間技術的能力比較高。在探測單元中，數字射線技術成像的尺寸在100μm左右。從上述分析能夠看出，在分辨空間能力指標上，數字射線技術成像顯著低于膠片技術成像。在射線檢測期間，常常會出現工件缺陷問題，例如工件分散所致缺陷、體積缺陷以及工件表面缺陷等。影響工件體積缺陷的因素主要表現在以下方面:通過檢測性質能夠看出，其會受到膠片類型、射線能量和散射比因素影響，采用相關公式可以計算出影響因素的內在規律，如式(2)所示:ΔD≈G•1n(1+Δl÷I)/1n(10)≈0.434•G•ΔT•μ/(1+n)(2)在不考慮工件體積缺陷影響，與工件表面缺陷、發散所致缺陷與射線檢測不當和操作不合理等因素有關。因此在計算時可以應用公式(3)和公式(4)。ΔD≈0.434G×［2d3÷3(2U+d)2］×［μ÷F(1+n)］(3)ΔD≈0.434G×［1w÷(U+1sin+wcos)］×［μ÷F(1+n)］(4)針對射線檢測不清晰問題，主要包括固有不清晰和幾何不清。在數字射線技術成像中，探測器表現像元尺寸比較大，因此清晰度存在差異性。從上述分析能夠看出，以上成像技術在體積缺陷和功能性上存在顯著差異。按照上述公式計算歸一化信噪比，能夠作為信噪比的補償機制，然而由于處理方式存在不合理問題，再加上信噪比會受到像元面積反應規律、感光程度影響，此時就會導致像元面積反應規律、感光程度與實際存在偏差，還需要按照實際情況分析和研究探測器變化情況。在測驗樣本圖像時，首先需要判斷空間分辨率，將不清晰的幾何圖像去除掉。在檢測射線數據中，應當將雙線性質像質針放置在工件位置上，此時檢測結果為不清晰圖像數據，導致空間分辨指標存在較大差異。在將空間分辨指標與不清晰圖像數據進行替換時，還需要應用上述公式進行計算。經過公式計算之后能夠看出，歸一化信噪比數據結果滿足相關要求，按照此結果分析檢測的合理性具有顯著意義。

3數字信號處理階段信噪比

3.1建立信號處理模型。經過上述分析能夠看出，AD器件屬于數字信號處理的首要環節，其性能會極大影響信噪比。數字化信號會進入到處理程序中進行處理，該處理階段就屬于信號處理第二個環節，處理方法的性能會極大影響處理結果。在導航等信號處理中，必須應用濾波以及變頻等處理方法，在變頻處理期間會產生本地信號，能夠對輸入信號進行混頻。本地信號信噪比也會影響變頻信號的信噪比。在混頻之后，信號會進入到濾波器濾波，將高頻分量過濾掉，以此獲取基帶信號。當本地信號應用不同量化位數時，其與相乘結果截位前后信噪比有效位數。3.2測試結果分析。為了有效測試信噪諧波比和信噪比，需要使用FFT方法測試，獲取信號信噪比為45.87dB，信噪諧波比為45.87dB，輸入有效位數之后，其結果為124bit。通過測試結果可知，本地信號ENOB、SNR會隨著量化位數的增加而提升;末截位變頻信號ENOB、SNR會隨著量化位數的增加而提升;截位后變頻信號SNR會隨著量化位數的增加而提升，但ENOB不會發生變化。

4結束語

綜上所述，在數字處理成像技術中分析信噪比相關參數具有顯著作用，因此，必須注重技術缺陷識別性和噪音比參數指標。在檢測期間，必須按照技術檢測特點和缺陷制定合理的檢測工藝和方法。

作者:馮寧一 單位:秦皇島市廣播電視臺