سامانه رادار تصويربرداري ريزموج فراپهن باند با تفكيك‌پذيري بالا، با استفاده از گوناگوني شكل موج، جهت كاربردهاي تشخيص سرطان پستان

A New Concept of High-Resolution UWB Microwave Imaging System (UWB-MIS) Using Waveform-Diversity for Breast Cancer Applications

در اين مقاله از پالس تحريك گاوسي اصلاح يافته براي بهبود دقت تشخيص تومور درون يك فانتوم پستان دو بعدي در سامانه­ رادار تصويربرداري ريزموج استوانه ­اي استفاده شده است. هدف اصلي اين مقاله پيشنهاد يك پالس تحريك جديد براي تشخيص زود هنگام تومور از يك فانتوم بيولوژيكي جهت نتايج حوزه­ زمان است. شكل پالس پيشنهادي؛ با توجه به پهناي باند وسيع­تر؛ در مقايسه با رادارهاي پالسي متداول كه از تحريك پالس گاوسي بهره مي­ برند، نتايج بهتري را از نقطه نظر تفكيك‌پذيري فضايي بالاتر فرآهم مي­ آورد. افزايش نسبي پهناي باند پالس تحريك، منجر به دستيابي به دقت بالاتر مكان­يابي فضايي تومور به‌عنوان هدف مي­گردد. به‌علاوه قابليت ساخت پالس تحريك پيشنهادي نيز يكي ديگر از مزاياي مورد توجه آن به‌شمار مي­رود. به‌منظور دستيابي به اين هدف، مزاياي اجراي يك الگوريتم بازيابي تصوير كانفوكال نوين به‌كار گرفته شده است. نتايج شبيه‌سازي­هاي ارائه شده، اعتبار‌سنجي موثر روش پيشنهادي را براي محاسبه­ دقيق محل و جنس تومور در فانتوم پستان، نشان مي­دهد.

In this paper a modified Gaussian pulse stimulus is employed to improve the accuracy of tumor detection inside breast phantom for 2D reconstructed image results in cylindrical setup of the microwave imaging system. This pulse shaping puts more energy at higher frequencies in contrast with conventional Gaussian in impulse radar. Hence a wider bandwidth is available to achieve higher accuracy for precise spatial localization. In the following a simulated cylindrical setup of the microwave imaging system with a modified stimulated pulse will be generated. The main purpose of this paper is employing a new stimulating pulse to detect a tumor from a biological phantom for 2D visualization of time-domain results. In order to achieve the goal the advantages of generating a novel confocal image-reconstructing algorithm based on back-projection method will be employed. The advantage conferred by “high resolution imaging” is that more energy is used at reflected signal than with conventional confocal imaging, subsequently a relatively lower spatial resolution in identifying the reflected signal is achieved. Simulated results are presented to validate the effectiveness of the proposed method for precisely calculating the time-dependent location of targets.