高频超声编码激励系统研究与设计

《高频超声编码激励系统研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中国医学科学院北京协和医学院硕十学位论文中文摘要随着电子技术和半导体集成电路的不断发展，IC芯片的性能不断提升，增加电路设计集成度，降低电路设计面积成为一种趋势，医疗仪器正在朝着便携式和低功耗方向发展。对于超声诊断设备而言，发射电压峰值功率已经达到安全极限，在不降低成像质量情况下降低仪器发射电压十分有必要。编码激励技术使用一连串脉冲序列激励宽带换能器，再接收一连串序列的回波，通过脉冲压缩得到信噪比增强，而分辨率与单脉冲一样的解码脉冲。编码激励技术能够降低超声发射电压，提高图像的信噪比。论文首先介绍了超声编码激励技术的理论基础，然后着重分析了超声编码激励技

2、术原理，脉冲压缩技术。论文在研究超声编码激励技术的原理基础上提出了一种以现场可编程门阵列FPGA为基础的高频超声编码激励方案，并设计了发射接收电路。电路采用XC3S400FPGA产生编码激励所对应的数字编码，经过数模转换产生编码激励发射波形，再将发射波形经过集成运放后作用于超声换能器，并设计了回波信号放大电路来提取回波信号。通过对回波信号进行脉冲压缩处理分析，说明该编码激励电路能够在满足超声成像指标要求条件下，具有降低医学超声单脉冲发射峰值声功率，提高信噪比等优点，在眼科超声中有良好应用前景。关键词：编码激励，脉冲压缩，信噪比，现场可编程门阵歹U(FPG

3、A)中国医学科学院北京协和医学院硕七学位论文4bstractWiththedevelopmentofelectronictechnologyandsemiconductorintegratecircuit．TheperformanceofICchiphasbeenenhancedgradually．Itisanewdirectionindecreasingtheareaofprintcircuitboardandincreasingtheintegrationlevel．Medicalequipmentismovingalongthedirectiono

4、fportabletypeandlowpower．Astoultrasonicdiagnoseequipment，theemissionvoltagearrivestothelimitofsafetystandards．Thenitisnecessaryindecreasingtheemissionvoltageonthepremiseofnotcuttingdownthequalityofimaging．Codedexcitationtechnologyexcitesthetransducerwithaserialpulse．Thenreceiveas

5、erialechosignal．Accordingtothepulsecompression，getthedecodingpulsewhosesignal-to-noiseishigherthansinglepulse．Itsresolutionratioisthesameasthesinglepulse．Codedexcitationcandecreasetheemissionvoltageandenhancethesignal-to—noise．Thethesisintroducesthetheorybasementofcodedexcitation

6、first．Thenanalyzetheprinciplesofultrasoniccodedexcitationandpulsecompression．Basedontheprinciplesofultrasoniccodedexcitation，designahighfrequencyultrasoundcodedexcitationcircuitsystemcontrolledbyFieldProgrammableGateArray(FPGA)．Thedigitalcodescorrespondingtocodedexcitationisgener

7、atedbyXC3S400FPGA．Thedigitalcodeisthentransformedcodedexcitationformbydigital—to-analogconverting．Codedexcitationformisamplifiedandthenactsontheultrasoundtransducer．Thispaperalsodesignsanamplifiercircuitforthecodedexcitationecho．Thiscircuitcanfulfillthestandardofpulsecompressionb

8、yanalyzinganddealingwiththeecho．Thecircu