医用B型超声成像前端系统的研究

发布时间：2017-07-14 22:46

  本文关键词：医用B型超声成像前端系统的研究

  更多相关文章： 医学超声成像 相控阵成像技术 数字波束合成器 正交检波 动态滤波

【摘要】： 医学超声成像是利用超声波作为探测生物内部的载体,结合数字化信号、图像处理和计算机等技术,提取超声回波中有效的回波信号,对组织器官进行成像的一种技术。 为了使医生的诊断更加准确,病人得到更好的治疗,器官的图像质量是关键因素之一。随着计算机技术、微电子技术及新的方法应用于医学超声成像领域,高清晰的图像不再是梦想。围绕这一主题,本文基于一款半模拟半数字的便携式B型超声诊断仪,对医学超声成像中的相控阵扫描、数字波束合成和数字信号处理部分技术进行研究,为B超仪器的全数字化、小型化发展奠定基础。 首先结合超声脉冲回波成像的原理以及设计指标,设计了一种基于FPGA的B型超声成像前端系统,对其原理结构和硬件结构进行了简单的描述。然后根据相控阵扫描原理和对数字波束技术的数学推导,详细阐述了超声成像系统中数字波束合成器的总体框架以及各个模块的实现,并采用Altera公司的EP3C16Q240C8N芯片以及QuartusⅡ软件进行仿真验证。最后对数字信号处理中正交检波、动态滤波和对数压缩进行了讨论和分析,其中重点讨论了正交检波技术的实现方案,并利用Matlab进行仿真验证,结果充分验证了方案的可行性。
【关键词】：医学超声成像 相控阵成像技术 数字波束合成器 正交检波 动态滤波
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH774
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 引言8
• 1.2 医学超声成像发展历史8
• 1.3 医学超声成像系统的发展趋势8-10
• 1.4 超声诊断仪的分类10-11
• 1.5 研究的目的及意义11-12
• 1.5.1 研究目的11
• 1.5.2 研究意义11-12
• 1.6 本文的工作和内容安排12
• 1.7 小结12-13
• 第二章 超声脉冲回波成像13-19
• 2.1 引言13
• 2.2 超声脉冲回波成像原理13-18
• 2.2.1 物理基础13-17
• 2.2.2 超声脉冲回波成像原理17
• 2.2.3 性能指标17-18
• 2.3 小结18-19
• 第三章 超声成像系统前端设计19-26
• 3.1 引言19
• 3.2 前端系统19-21
• 3.2.1 前端系统的简介19-20
• 3.2.2 前端系统的设计20-21
• 3.3 超声成像系统硬件的总体结构21
• 3.4 FPGA21-25
• 3.4.1 开发流程22-23
• 3.4.2 自顶向下的设计方法23
• 3.4.3 开发工具及语言23-24
• 3.4.4 芯片资料24-25
• 3.5 小结25-26
• 第四章 数字波束合成器的设计与仿真26-45
• 4.1 引言26
• 4.2 超声相控阵基本原理26-28
• 4.3 波束形成算法28-30
• 4.4 数字波束合成器30-42
• 4.4.1 数字波束合成器的总体框架30-32
• 4.4.2 发射聚焦32-33
• 4.4.3 动态聚焦技术33-36
• 4.4.4 动态变迹36-38
• 4.4.5 ROM的实现38-42
• 4.5 模块仿真和验证42-44
• 4.6 小结44-45
• 第五章 数字信号处理部分设计与仿真45-60
• 5.1 引言45
• 5.2 正交检波45-57
• 5.2.1 数字下变频检波45-47
• 5.2.2 数字混频检波47-49
• 5.2.3 MATLAB仿真49-50
• 5.2.4 模块的实现50-57
• 5.3 动态滤波57-58
• 5.4 对数压缩58-59
• 5.5 小结59-60
• 第六章 总结与展望60-61
• 6.1 全文总结60
• 6.2 研究展望60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：542596