基于FPGA的超聲信號處理設(shè)計.pdf

1、超聲波束具有方向指向性好，穿透能力強(qiáng)且對人體沒有損傷等特點(diǎn)。目前，超聲診斷設(shè)備已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)四大影像設(shè)備之一，在臨床診斷中得到廣泛應(yīng)用。相比傳統(tǒng)超聲診斷儀，數(shù)字化超聲診斷儀在電路集成度、處理精度、成像質(zhì)量、處理速度等方面有著突出的優(yōu)勢。與國外的先進(jìn)技術(shù)相比，我國在數(shù)字化超聲成像關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用領(lǐng)域的研究尚有較大的差距，市場對高端超聲成像診斷設(shè)備的需求逐年增加，因此對數(shù)字超聲成像的關(guān)鍵技術(shù)的研究具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文從

2、數(shù)字超聲成像的信號處理原理出發(fā)，對基于 FPGA的數(shù)字信號處理的技術(shù)進(jìn)行了研究，重點(diǎn)對時間增益控制、動態(tài)濾波和數(shù)字掃描變換進(jìn)行了研究設(shè)計。主要內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　(1)時間增益控制技術(shù)研究：選擇了數(shù)字增益控制方法，采用二級補(bǔ)償控制方法，既滿足對于超聲信號衰減的補(bǔ)償，又實(shí)現(xiàn)了可控放大功能，仿真結(jié)果表明在補(bǔ)償量和可控性方面都具有良好的效果。
　　(2)動態(tài)濾波技術(shù)研究：采用基于窗函數(shù)的FIR濾波器設(shè)計方法計算動態(tài)濾波器系

3、數(shù)，在 FPGA中使用分割表并行分布式結(jié)構(gòu)，有效實(shí)現(xiàn)了不同探測深度的回波信號中的雜波濾除功能。
　　(3)數(shù)字掃描變換技術(shù)研究：針對本系統(tǒng)的實(shí)際情況，選取倒查數(shù)據(jù)地址法和圓弧插值算法，并結(jié)合改進(jìn)型CORDIC算法在FPGA中實(shí)現(xiàn)數(shù)字掃描變換過程，滿足設(shè)計精度的同時大大提高了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的實(shí)時性。
　　本課題設(shè)計的數(shù)字超聲信號處理前端，通過對信號處理算法極其實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)，有效改善了用于成像的信號質(zhì)量，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計要求。本課題的研