基于FPGA的眼科超聲數(shù)字化成像中上變頻的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、超聲診斷技術(shù)具有安全、無創(chuàng)、操作方便、可重復(fù)檢查、對軟組織鑒別力強(qiáng)、診斷準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為臨床醫(yī)學(xué)圖像診斷中的首選技術(shù)。近年來，隨著數(shù)字信號(hào)處理、硬件軟件設(shè)計(jì)能力以及材料學(xué)等方面的快速發(fā)展，眼科超聲診斷儀在多方面都有了長足的進(jìn)步，其中數(shù)字化眼科超聲診斷儀是發(fā)展的重點(diǎn)。同腹部等普通的低頻超聲診斷儀相比，數(shù)字化高頻眼科超聲診斷儀中探頭頻率高達(dá)10MHz或以上，因此在對高頻超聲回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化過程中，模數(shù)轉(zhuǎn)換的采樣率與精度直接影響到最

2、終診斷圖像的清晰度與準(zhǔn)確性。高采樣率、高精度A/D轉(zhuǎn)換器件成本高昂，在來源上也可能受到限制。目前業(yè)界在高頻眼科超聲波形數(shù)字化方面主要是通過使用高采樣率的A/D轉(zhuǎn)換器件來實(shí)現(xiàn)的，并沒有其他更好的可替代的解決方案。因此研制高速上變頻算法，在使用低采樣率、低精度、低成本、易購買的A/D轉(zhuǎn)換器件的條件下，能夠獲得高精度、低采樣誤差的高頻超聲回波數(shù)據(jù)，這將對高頻超聲數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用。
　　 本課題首先對多抽樣率數(shù)字信

3、號(hào)處理、可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、編程原理及設(shè)計(jì)流程作了簡單介紹，并且在此基礎(chǔ)上結(jié)合眼科高頻超聲信號(hào)處理的特點(diǎn)，基于FPGA設(shè)計(jì)了高效FIR內(nèi)插濾波器實(shí)現(xiàn)上變頻算法，并對所設(shè)計(jì)的內(nèi)插濾波器進(jìn)行了仿真和驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該信號(hào)處理系統(tǒng)的性能達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。本研究提出了一種解決目前業(yè)界在高頻眼科超聲數(shù)字化成像中所存在問題的新方法，將多抽樣率數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)中的上變頻技術(shù)成功運(yùn)用到眼科超聲診斷儀中，提高了超聲數(shù)字信號(hào)處理的速度和質(zhì)量，降低了對