醫(yī)學超聲內窺鏡系統(tǒng)模擬和數字濾波電路的設計.pdf

1、醫(yī)學超聲內窺鏡是電子內窺鏡技術與超聲傳感技術、微機電技術、現代計算機技術等高新技術不斷發(fā)展和融合的產物。內窺鏡超聲成像系統(tǒng)可以通過超聲掃描，獲得較為清晰、準確的消化道器官的斷層圖像，為醫(yī)生的對癥施治提供了客觀的依據。相對于其它成像方式，超聲成像具有無創(chuàng)傷和無電離輻射等優(yōu)點。 回波信號濾波電路是超聲內窺成像系統(tǒng)的關鍵組成部分。采用微型超聲探頭的超聲內窺成像系統(tǒng)，探頭平均發(fā)射功率較普通體外超聲探頭有所降低，其回波信號幅度也比較低。另

2、外，旋轉的微型電機以及前端的放大電路和增益補償電路會引入大量的噪聲，因此需要設計模擬和數字帶通濾波器，以提高超聲圖像的信噪比。本文簡介了超聲成像原理和超聲內窺成像系統(tǒng)的特點，設計了模擬帶通濾波器和數字帶通濾波器，在課題組“數字醫(yī)學超聲內窺成像系統(tǒng)”得到實際應用。本文的主要工作如下： 1.在分析超聲內窺鏡系統(tǒng)特點的基礎上，確定模擬帶通濾波器和數字帶通濾波器的設計指標。 2.對四種不同的模擬濾波器系數計算方法（巴特沃思濾波器

3、、切比雪夫濾波器、反切比雪夫濾波器、橢圓濾波器）進行了分析和比較，并對不同的模擬帶通濾波器電路結構（無源和有源）進行對比，確定以巴特沃斯濾波器為原型的有源模擬帶通濾波器的實現方案；對實現的濾波器進行Spice仿真，并根據實際情況和仿真結果對濾波器參數進行調整：設計基于LT1568模擬帶通濾波器的PCB電路并進行調試。 3.在比較FIR和IIR濾波器性能的基礎上，選取FIR作為數字帶通濾波器的實現方法；對不同的濾波器系數設計方法（