医用超声探头信号处理工程师岗位招聘考试试卷及答案

医用超声探头信号处理工程师岗位招聘考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.医用超声探头常用的压电材料包括压电陶瓷、单晶和______等。2.探头信号处理的第一个环节通常是______，用于放大微弱电信号。3.减少探头与人体声反射损耗的关键结构是______层。4.多普勒频移公式中，v代表______。5.探头阵元间距通常设计为______波长（避免栅瓣）。6.数字波束形成（DBF）需先对信号进行______。7.阻尼层的作用是______，提高轴向分辨率。8.医用超声频率范围通常为______MHz。9.相控阵探头通过控制阵元______实现电子扇扫。10.频谱分析常用算法是______。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.频率最高的探头类型是（）A.低频探头B.高频探头C.凸阵探头D.相控阵探头2.前置放大器的核心作用是（）A.数字滤波B.放大微弱信号C.波束形成D.频谱分析3.不属于信号处理环节的是（）A.前置放大B.机械扫描C.滤波D.数字化4.多普勒频移与血流速度（）A.成正比B.成反比C.平方正比D.无关5.阵元间距通常为（）A.λ/4B.λ/2C.λD.2λ6.匹配层声阻抗介于（）之间A.探头与空气B.探头与人体软组织C.空气与人体D.探头与水7.DBF不具备的优势是（）A.动态聚焦B.多焦点C.唯一静态聚焦D.电子偏转8.抑制热噪声的常用方法是（）A.增加发射功率B.数字滤波C.减少阵元D.降低频率9.不属于压电材料的是（）A.PZTB.单晶C.玻璃D.PVDF10.FFT的主要作用是（）A.时域放大B.频域分析C.波束合成D.数字滤波三、多项选择题（共10题，每题2分，多选/少选/错选不得分）1.探头关键组成包括（）A.压电元件B.匹配层C.阻尼层D.阵元阵列2.信号处理主要环节有（）A.前置放大B.模拟滤波C.DBFD.多普勒解调3.按阵元排列分类的探头有（）A.线阵B.凸阵C.相控阵D.环形探头4.DBF的优点是（）A.动态聚焦B.多焦点C.电子偏转灵活D.成本更低5.多普勒处理步骤包括（）A.解调B.低通滤波C.频谱分析D.发射聚焦6.匹配层的作用是（）A.减少反射B.提高耦合效率C.增加带宽D.降低噪声7.前置放大器关键参数有（）A.噪声系数B.带宽C.增益范围D.采样率8.伪像抑制方法包括（）A.数字滤波B.波束优化C.组织谐波D.增加功率9.阵元排列类型有（）A.线性B.环形C.相控D.随机10.常用信号处理算法有（）A.波束形成B.FFTC.自适应滤波D.线性回归四、判断题（共10题，每题2分，√/×）1.单晶探头转换效率比压电陶瓷高。（）2.前置放大器应远离探头避免干扰。（）3.匹配层声阻抗等于人体软组织。（）4.多普勒频移与发射频率成正比。（）5.DBF只能实现静态聚焦。（）6.阻尼层缩短脉冲宽度提高轴向分辨率。（）7.频率越高，穿透性越好、分辨率越差。（）8.可同时用模拟+数字滤波。（）9.相控阵探头适用于心脏扇扫。（）10.阵元数越多，横向分辨率越高。（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述匹配层的作用及设计原则。2.前置放大器的核心作用及关键参数？3.DBF与模拟波束形成（ABF）的主要区别？4.多普勒信号处理的基本流程？六、讨论题（共2题，每题5分）1.如何优化信号处理链路减少运动伪像？2.高频术中探头信号处理需重点关注哪些问题？---答案部分一、填空题答案1.PVDF（聚偏氟乙烯）2.前置放大3.匹配4.血流速度5.λ/2（1/2波长）6.数字化（A/D转换）7.缩短脉冲宽度8.2~159.延迟时间10.FFT（快速傅里叶变换）二、单项选择题答案1.B2.B3.B4.A5.B6.B7.C8.B9.C10.B三、多项选择题答案1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABC5.ABC6.AB7.ABC8.ABC9.ABC10.ABC四、判断题答案1.√2.×3.×4.√5.×6.√7.×8.√9.√10.√五、简答题答案1.作用：减少探头与人体的声反射损耗，提高耦合效率。设计原则：①声阻抗介于探头（~30MRayl）与人体（~1.5MRayl）之间；②厚度为λ/4（λ为匹配层内波长）；③多层匹配层可拓宽带宽。2.核心作用：放大探头输出的微弱电信号（nV~μV级），提升信噪比。关键参数：①低噪声系数（NF）；②覆盖超声带宽（2~15MHz）；③合适增益范围；④高线性度避免失真。3.区别：①处理域：ABF模拟域、DBF数字域；②灵活性：DBF动态聚焦/多焦点，ABF静态；③抗干扰：DBF数字抗噪强；④成本：DBF多通道A/D成本高。4.流程：发射超声脉冲→接收回波→解调（混频提取频移）→滤波（去杂波）→FFT频谱分析→显示血流速度分布。六、讨论题答案1.优化措施：①前置放大：低噪声放大器靠近探头；②波束形成：动态调整聚焦深度；③滤波：自适应滤波抑制运动伪像；④信号处理：帧间相关运动补偿；⑤显示：帧率优化减少模糊；⑥探头：宽频设计区分运动与静态信号。2.重