嵌入式數(shù)字相控陣超聲成像系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、本文簡(jiǎn)述了B超儀器的脈沖回波成像原理及其發(fā)展。按照超聲成像儀數(shù)字化、嵌入式的發(fā)展要求，提出了基于FPGA(Filed Programmable Gate Array)的數(shù)字波束形成的方法。同時(shí)通過(guò)FPGA的控制實(shí)現(xiàn)相控陣探頭的聚焦發(fā)射和掃描；16路超聲回波信號(hào)通過(guò)各自獨(dú)立的放大預(yù)處理進(jìn)入ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過(guò)波束形成技術(shù)將16路數(shù)字信號(hào)合成一條掃描線。通過(guò)對(duì)60度扇形區(qū)域的128均勻掃描，形成128條掃描線，所形成的掃描線數(shù)據(jù)存貯于S

2、RAM中。ARM9系統(tǒng)讀取掃描線數(shù)據(jù)，通過(guò)插值、灰度形成等一系列操作形成B超圖像。 系統(tǒng)以FPGA和ARM嵌入式系統(tǒng)為核心，器件多采用CMOS集成電路和貼片式元器件以縮小體積和降低功耗。硬件設(shè)計(jì)主要分為模擬部分和數(shù)字部分，均采用模塊化設(shè)計(jì)，便于功能的更新和儀器的維護(hù)。因?yàn)椴捎昧薋PGA設(shè)計(jì)方案使得儀器在大多數(shù)升級(jí)中只要改變FPGA的編程而無(wú)需改動(dòng)硬件設(shè)計(jì)；同時(shí)ARM系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)也集中在軟件的開(kāi)發(fā)和升級(jí)上，這將大大節(jié)約成本和方便儀器