Analysis of quadrature doppler signals with a modified dual-tree complex wavelet transform

Abstract

Doppler ultrason sistemleri algılama safhasında quadrature demodulasyon teknikleri kullanmaktadırlar. Akış yönü bilgisini içeren kompleks quadrature Doppler işaretleri demodulasyon sonrası elde edilmektedir. Akış yönü bilgisi de bu in-phase ve quadrature-phase bileşenleri arasındaki faz farkında kodlanmıştır. Quadrature Doppler işaretlerinden yön bilgilerinin çıkarılması için kullanılan bir çok yöntem bulunmaktadır. Hilbert dönüşümünü kullanan faz filtreleme yöntemi, bu yöntemlerden en çok kullanılanıdır. Yön bilgisini içeren işaretler elde edildikten sonra, bu işaretlere çeşitli işaret işleme yöntemleri uygulanabilir. Son zamanlarda durağan olmayan biyolojik işaretlerin analizinde kullanılmakta olan ayrık dalgacık dönüşümü, yukarıda belirtilen yöntemlerden biridir. Fakat ayrık dalgacık dönüşümünün birkaç eksikliği bulunmaktadır. Bu eksiklikleri gidermek amacıyla, bir kompleks dalgacık yöntemi olan, Çift-Ağaç Kompleks Dalgacık Dönüşümü tasarlanmıştır. Fakat bu yöntem analiz sürecinde yön işaretlerini vermemektedir. Bu tezde, dönüşüm sonucunda yön bilgisini de veren değiştirilmiş bir Çift-Ağaç Kompleks Dalgacık dönüşümü önerilmiştir.

Doppler ultrasound systems employ quadrature demodulation techniques at the detection stage. Complex quadrature Doppler signals, which have the information of flow direction, are obtained after demodulation. Flow direction is encoded in the phase relationship between in-phase and quadrature phase channels. A number of methods exist for extracting directional information from the quadrature Doppler signals. The phasing-filtering technique, which is based on Hilbert transform, is most widely used method. After the extraction of directional signals, different signal processing methods can be applied to these directional signals. Discrete wavelet transform, which is becoming a popular tool for analysis of non-stationary biological signals, is one of these signal processing methods. But discrete wavelet transform has some drawbacks. As a solution to these drawbacks, a complex discrete wavelet transform algorithm called dual tree complex wavelet transform was proposed. However, it does not provide directional signal decoding during analysis. In this thesis, a Modified Dual-Tree Complex Wavelet Transform capable of mapping directional signals at the transform output is presented.