一種超聲成像儀實時信號處理系統的制作方法
【專利摘要】一種超聲成像儀實時信號處理系統 屬于 信號處理【技術領域】，尤其涉及一種超聲成像儀實時信號處理系統。本 發 明提供一種 快速、計算精度高 的超聲成像儀實時信號處理系統。本發明包括A/D部分、動態濾波部分、包絡檢波部分、對數壓縮部分、數字掃描變換器、顯示單元、多譜勒解調部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分，其結構要點A/D部分、動態濾波部分、包絡檢波部分、對數壓縮部分、數字掃描變換器、顯示單元依次相連，A/D部分、多譜勒解調部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分依次相連。
【專利說明】一種超聲成像儀實時信號處理系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于信號處理【技術領域】，尤其涉及一種超聲成像儀實時信號處理系統。
【背景技術】
[0002]高速信號處理一般都是用數字信號處理器(Digital Signal Processor)來完成，現有的數字化多普勒超聲儀在信號處理方面也基本上都是用DSP器件來完成，但采用多DSP或DSP陣列的方法使系統在成本、重量、功耗等方面都會快速升高。由于現場可編程門陣列(FPGA)具有硬件結構可重構和豐富的可編程資源的特點，近年來采用FPGA進行信號處理已成為一種趨勢。本文介紹的基于FPGA的信號處理系統是在數字化彩超的大課題下進行的研究，即數字化雙功能多普勒超聲成像儀的信號處理系統設計，是對超聲探頭接收到的回波信號在經前置放大、數控TGC和A/D數字化后進行實時信號處理的系統設計，該信號處理系統是一個單片的FPGA系統，相對于以前的模擬系統更快速、更精確，其整機也比用DSP器件完成同樣的系統設計更加小型化。
【發明內容】
[0003]本發明就是針對上述問題，提供一種快速、計算精度高的超聲成像儀實時信號處理系統。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括A/D部分、動態濾波部分、包絡檢波部分、對數壓縮部分、數字掃描變換器、顯示單元、多譜勒解調部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分，其結構要點A/D部分、動態濾波部分、包絡檢波部分、對數壓縮部分、數字掃描變換器、顯示單元依次相連，A/D部分、多譜勒解調部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分依次相連。
[0005]作為一種優選方案，本發明還包括相域處理和波形顯示部分，距離選通部分、相域處理、波形顯示部分依次相連。
[0006]作為另一種優選方案，本發明所述A/D部分采用12?14位A/D轉換器。
[0007]本發明有益效果。
[0008]本發明基于FPGA的高速實時數字信號處理系統的實現方法，該實時處理系統理論充分，并且采用數字技術來實現算法，計算精度較高，方案簡潔，結構清晰，由于數字信號處理對于模擬信號處理有相當的優勢，比模擬方法實現更易滿足性能要求。同時由于FPGA的并行性和可編程資源的豐富性，比DSP芯片也更快速，也更利于實現整機的小型化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及【具體實施方式】，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0010]圖1是本發明電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖所示，本發明包括A/D部分、動態濾波部分、包絡檢波部分、對數壓縮部分、數字掃描變換器、顯示單元、多譜勒解調部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分，A/D部分、動態濾波部分、包絡檢波部分、對數壓縮部分、數字掃描變換器、顯示單元依次相連，A/D部分、多譜勒解調部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分依次相連。
[0012]本發明還包括相域處理和波形顯示部分，距離選通部分、相域處理、波形顯示部分依次相連。
[0013]所述A/D部分采用12?14位A/D轉換器。
[0014]雙功能多普勒超聲成像儀的原理是利用B型超聲成像顯示活動血管的圖像，利用脈沖多普勒測量某一深度的血流信息，通過這種B型超聲成像與多普勒技術的結合來精確地定位某一位置的血管，所以信號處理分為兩大塊，一塊是B型超聲成像信號處理部分，另一塊是脈沖多普勒信號處理部分，根據對超聲回波信號的分析。
[0015]B型超聲成像信號處理部分由動態濾波、包絡檢波、對數壓縮組成，動態
濾波是把有診斷價值的回波提取出來，因為在對超聲波探測人體的研究實踐中發現:發射信號頻譜的中心頻率成分隨探測深度的增加而出現下移現象，所以動態濾波其實是一個根據不同的深度而設計的頻率可控的選頻網絡，由若干根據深度選通的帶通濾波器組成。包絡檢波的任務是得到動態濾波后的數字信號包絡，從而利用回波幅度來成像。對數壓縮是把信號包絡動態范圍壓縮到30DB以內，使之能與顯像管的視放可辨范圍相吻合，因此壓縮這種動態范圍必須對大幅度的信號進行衰減而對小信號進行放大，這種非線性處理可以由對數放大來完成。
[0016]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明，對于本發明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明所提交的權利要求書確定的保護范圍。
【權利要求】
1.一種超聲成像儀實時信號處理系統，包括A/D部分、動態濾波部分、包絡檢波部分、對數壓縮部分、數字掃描變換器、顯示單元、多譜勒解調部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯7^部分，其特征在于A/D部分、動態濾波部分、包絡檢波部分、對數壓縮部分、數字掃描變換器、顯示單元依次相連，A/D部分、多譜勒解調部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分依次相連。
2.根據權利要求1所述一種超聲成像儀實時信號處理系統，其特征在于還包括相域處理和波形顯示部分，距離選通部分、相域處理、波形顯示部分依次相連。
3.根據權利要求1所述一種超聲成像儀實時信號處理系統，其特征在于所述A/D部分采用12?14位A/D轉換器。
【文檔編號】A61B8/00GK104434199SQ201310423901
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】應璐, 周銘宇, 鄭偉峰 申請人:應璐