基于FPGA的雙探測器偏振OCT信號處理.pdf

1、偏振OCT(Optical Coherence Tomography,光學相干層析技術(shù))是一種使用偏振光探測生物組織,獲取組織信息的新型光學技術(shù)。它繼承了普通OCT所具有的無損傷、非介入、高分辨率的特點。偏振OCT使用偏振光成像,既能獲得組織的反射率信息,也能得到組織的雙折射率信息,很多組織病變時,組織的雙折射率信息會有很大的改變,因而可以將雙折射信息作為診斷組織有無病變的一個重要指標。本文對偏振OCT光電探測器輸出信號進行了分析,根據(jù)

2、信號的特點,設計了基于FPGA的雙探測器偏振OCT信號處理系統(tǒng)。探測器將干涉信號轉(zhuǎn)化為電信號,經(jīng)過放大和濾波后被ADC采樣送入FPGA,此后對信號進行正交解調(diào)、CORDIC算法運算、位數(shù)截取和RAM緩存,實現(xiàn)信號的解調(diào),同時使用FPGA產(chǎn)生系統(tǒng)控制信號,協(xié)調(diào)系統(tǒng)各模塊的運行。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)光電探測器輸出信號幅值及后級電路對信號幅度要求設計了放大電路,放大器最大放大100倍,帶寬1MHz。分析信號頻譜特點,設計

3、了中心頻率100KHz,帶寬40KHz的帶通濾波器,濾除了信號中由后散光、雜散光及元件反射等引起的信號干擾。根據(jù)系統(tǒng)工作速度及需要的精度,設計了ADC轉(zhuǎn)換電路；⑵增加單片機與步進電機通信模塊,FPGA產(chǎn)生橫向平移控制信號,控制單片機與步進電機進行通信,實現(xiàn)對組織橫向掃描；⑶FPGA產(chǎn)生ADC控制信號、USB控制信號、橫向掃描控制信號,協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)時序；FPGA作為系統(tǒng)主控制器,對信號進行解調(diào)。使用正交解調(diào)法將雙路信號從載波中提取出來,并