超聲掃描儀中的數(shù)字波束形成技術(shù)研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)超聲成像具有安全、無(wú)創(chuàng)、診斷及時(shí)、相對(duì)便攜等優(yōu)點(diǎn)，與CT(計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù))、MRI(核磁共振成像)一起被公認(rèn)為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)三大影像技術(shù)。波束形成器是整個(gè)超聲成像系統(tǒng)的核心部分，主要負(fù)責(zé)發(fā)射脈沖與接收回波。發(fā)射脈沖的長(zhǎng)度決定了圖像的軸向分辨力，超聲波束的寬度決定了圖像的側(cè)向分辨力，因此波束形成器的性能直接決定著成像質(zhì)量的好壞。 傳統(tǒng)的波束形成器采用模擬延遲線和選擇器來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)，其缺點(diǎn)是聚焦偏轉(zhuǎn)控制電路非常復(fù)雜、龐大，且模擬器件的

2、固有特性，如插入損耗、阻抗不匹配、噪聲大、穩(wěn)定性差等，也會(huì)大大降低實(shí)際系統(tǒng)的性能。本文設(shè)計(jì)的延時(shí)-相加數(shù)字波束形成器采用數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)聚焦所需的可變延時(shí)，更加精確、快速；且在接收過(guò)程中采用動(dòng)態(tài)變跡技術(shù)，壓低了旁瓣，提高了圖像的對(duì)比分辨力：動(dòng)態(tài)孔徑則保證整幅圖像的側(cè)向分辨力比較均勻；此外，數(shù)字化技術(shù)還使得多波束形成成為可能，而多波束形成是提高幀速率的最有效可行的方法。 計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果表明，延時(shí)-相加數(shù)字波束形成技術(shù)明顯改善了圖