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标题: B超成像系统图像采集的系统设计 [打印本页]

作者: alizhonga 时间: 2012-8-23 10:33 标题: B超成像系统图像采集的系统设计

1 数字波束合成
对于具有128阵元和32收发通道的超声探头，在进行32路AD转换后，将其分为4组，每组8路接收通道，每组用一片FPGA实现，自动化焊锡机在该FPGA内首先进行接收延时和动态聚焦再进行加权求和，其后再进行组间的求和产生超声数字视频信号。每一组的系统框图
对不同通道的回波信号进行不同的延时是达到波束聚焦的关键，延时按精度可分为粗延时和细延时：粗延时用于控制A／D采样的开始时间，精度为32 ns，延时参数由FPGA的片内RAM中读出，更换探头时系统控制器将相应数据写入这些RAM；细延时由采样时钟发生器根据不同的通道产生不同的A／D采样时钟，这些时钟的相位互相错开，其错开的值刚好等于各阵元传播延迟之差。考虑到系统的实时性以及探测过程中深度的变化，需要采用动态聚焦。动态聚焦是在A／D采样开始后，通过读取动态聚焦参数，在采样的过程中控制采样时钟发生器实现。

8个通道的回波信号经过A／D采样后，送入FPGA，缓冲之后同步读出进入加权模块，加权模块由8个无符号为数字乘法器组成。回波信号分别与加权参数相乘后得到具有动态聚焦和加权特性的数据。8组数据再经过3级加法器就得到波束合成之后的超声数字视频数据。
2 帧相关处理
帧相关模块如图3所示，由帧相关控制器和一片存储器组成，进行帧相关的存储器采用大小为256 kB的静态存储器(SRAM)。帧相关控制器由FPGA实现，完成地址产生、存储器读写控制、帧相关计算功能，因为实时性的要求，即保证送往后端双帧存的数据不能中断，所以考虑到对逐个象素数据读写的同时就进行相关处理，而且需要在同一个象素时钟周期内完成。读写控制器在1个象素时钟周期的前半段需要读出存储器中的数据和当前帧数据进行相关处理；时钟周期的后半段再将相关处理完的数据写入存储器以备后用，这样送往后端双帧存的数据依然是和象素时钟对应的连续象素数据。

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