醫(yī)用超聲成像系統(tǒng)發(fā)射和接收波束形成電路的設(shè)計(jì).pdf

1、醫(yī)用超聲成像具有安全、無創(chuàng)、診斷及時(shí)、相對(duì)便攜等優(yōu)點(diǎn)，在臨床診斷中得到廣泛的應(yīng)用。與計(jì)算機(jī)X射線斷層成像、核磁共振成像以及核醫(yī)學(xué)成像并稱為現(xiàn)代四大醫(yī)學(xué)影像技術(shù)。隨著現(xiàn)代半導(dǎo)體技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化成為超聲成像系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
　　在數(shù)字化超聲成像系統(tǒng)中，數(shù)字波束形成是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，其性能直接決定著成像質(zhì)量的好壞。本文基于醫(yī)用超聲成像的基本原理，分析并提出了超聲成像系統(tǒng)前端發(fā)射和接收硬件電路的設(shè)計(jì)方案，并在此基

2、礎(chǔ)上詳細(xì)討論了發(fā)射和接收波束形成的FPGA實(shí)現(xiàn)方案，給出相應(yīng)的仿真結(jié)果。對(duì)比分析非均勻采樣法、內(nèi)插法和相移法這三種接收動(dòng)態(tài)聚焦的實(shí)現(xiàn)方法，在理解插值理論的基礎(chǔ)上，確定了內(nèi)插式接收波束形成的具體實(shí)現(xiàn)方案。內(nèi)插式接收波束形成包括同步插值、接收動(dòng)態(tài)聚焦以及變跡變孔徑三個(gè)模塊。編寫Matlab代碼，對(duì)回波測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件波束形成的處理，并將相應(yīng)的算法移植到FPGA上，完成波束形成的RTL設(shè)計(jì)。同時(shí)，在FPGA中嵌入Nios軟核來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的配