“脑卒中”又称“脑血管意外”,中医称为“脑中风”。脑中风是由于脑部血管突然破裂或因血管阻塞造成血液循环障碍而引起脑组织损伤的一组疾病,具有极高的死亡率和致残率。现代医学主要依靠计算机断层扫描(CT)和核磁共振成像(MRI)对脑中风进行影像诊断,但是CT和MRI检测都存在快捷性、便捷性、费用等问题上的不足。超宽带电磁波由于其在低损耗介质中的非电离特征和深穿透能力,已经广泛用于乳腺癌检测中。此方法被认为是一种性价比高并且对人体组织无伤害的物理探测法,有望在脑中风检测上得到应用,实现方便、经济、快速检测,并普及到大部分乡村医疗机构中。本论文利用MATLAB模拟仿真了使用超宽带电磁波成像技术探测脑中风的过程,具体工作如下:1、利用脑部组织的介电结构分布构建了接受检测的脑部模型,对整个检测系统进行了设计,包括电磁波信号源天线阵列的设置、电磁波信号的发射与接收等。仿真过程利用完全匹配层(PML)吸收边界的时域有限差分法(FDTD)对电磁场进行模拟和数值计算。2、通过反射电磁波的强度分布对大脑内部的组织结构进行重新成像。根据每个天线所接受每个像素点反射强度的平均值对每个像素点重新进行赋值。每个像素点被赋予了新值后的集合就是重构的脑部的图像。在反射的电磁波中,由于自由空间与头部表面之间介电性质存在巨大的差异,导致脑部的反射成分中来自表面的反射占据了绝大部分。本论文的目的是对脑内部进行分析和成像,焦点是对中风部位进行探测。但表面反射会掩盖脑部内部组织以及中风部位的反射信号,这对该论文的研究是一种干扰。针对这一情况,本论文新提出一种名叫“包络法”的方法来滤除表面反射,排除干扰以保证探测结果的准确性。3、采用延时求和(Delay and sum)补偿传播路线的扭曲,同时实现波束形成。论文的最后给出了脑部的超宽带电磁波成像的仿真结果,以证明超宽带电磁波成像技术的可行性和有效性。结果表明,超宽带电磁波成像法能有效地对脑中风部位进行检测。在此基础上新提出的包络法能够避免中风点的错误识别,准确性有了明显提高。