近年来,超声多普勒技术发展得越来越迅速,由于能无损伤地检测人体血管中的血流状况,因此在临床上被广泛用来诊断血管疾病。大量研究表明,血管疾病会从多普勒信号最大频率曲线的变化上体现出来。因此,能否获得准确的超声多普勒血流信号的最大频率曲线(即频谱的包络)对于血管疾病的诊断起着重要的作用。首先,针对超声多普勒血流信号的最大频率曲线提取这一实际科研课题为背景,通过分别在时域和频域进行双活模式下数据插补的实验,得知在频域上采用基于一维线性的数据插补方法能够较好地将缺失的频谱补充完整,确定了在时域上进行去噪和在频域上进行数据插补的方案,进而给出了完整的超声多普勒血流信号估计的新方案。其次,为了降低实际应用中噪声的影响,提出了在频谱分析与包络提取前进行的基于邻域阈值收缩的多普勒血流信号降噪方法,通过分析小波基函数的选取原则以及多普勒血流信号的特点,选取了适合用于多普勒血流信号去噪的小波基函数,并利用小波邻域阈值收缩法与小波阈值去噪法对多普勒血流信号进行了去噪。在仿真中,分析了分解层数、小波基函数以及邻域窗口的大小等仿真参数对去噪结果的影响。实验结果表明,本文提出的基于邻域阈值收缩的多普勒血流信号降噪方法的去噪性能与鲁棒性要好于传统的小波阈值去噪法。最后,通过对基于三直线拟合的超声多普勒频谱图包络提取方法的改进,提出了基于最大距离的超声诊断设备频谱图包络提取方法,并在准确性、实时性以及鲁棒性上,比较了百分比法与最大距离法的性能。仿真结果表明,该方法在准确性和鲁棒性上要优于百分比法,具有较好的临床应用价值。