醫(yī)學超聲內(nèi)窺鏡系統(tǒng)模擬和數(shù)字濾波電路的設(shè)計.pdf

1、醫(yī)學超聲內(nèi)窺鏡是電子內(nèi)窺鏡技術(shù)與超聲傳感技術(shù)、微機電技術(shù)、現(xiàn)代計算機技術(shù)等高新技術(shù)不斷發(fā)展和融合的產(chǎn)物。內(nèi)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(jù)。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(nèi)窺成像系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。采用微型超聲探頭的超聲內(nèi)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(zhuǎn)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(shè)計模擬和數(shù)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(nèi)窺成像系統(tǒng)的特點，設(shè)計了模擬帶通濾波器和數(shù)字帶通濾波器，在課題組“數(shù)字醫(yī)學超聲內(nèi)窺成像系統(tǒng)”得到實際應(yīng)用。本文的主要工作如下： 1.在分析超聲內(nèi)窺鏡系統(tǒng)特點的基礎(chǔ)上，確定模擬帶通濾波器和數(shù)字帶通濾波器的設(shè)計指標。 2.對四種不同的模擬濾波器系數(shù)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(jié)構(gòu)（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(xiàn)方案；對實現(xiàn)的濾波器進行Spice仿真，并根據(jù)實際情況和仿真結(jié)果對濾波器參數(shù)進行調(diào)整：設(shè)計基于LT1568模擬帶通濾波器的PCB電路并進行調(diào)試。 3.在比較FIR和IIR濾波器性能的基礎(chǔ)上，選取FIR作為數(shù)字帶通濾波器的實現(xiàn)方法；對不同的濾波器系數(shù)設(shè)計方法（