【摘要】：在超聲診斷技術(shù)不斷發(fā)展的形勢(shì)下,各類專科超聲診斷設(shè)備也得到了很大的發(fā)展,其中眼科超聲診斷儀是發(fā)展最快速的�？瞥曉\斷設(shè)備之一。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,醫(yī)學(xué)超聲儀器在探頭、信號(hào)檢測(cè)與處理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等各個(gè)方面的技術(shù)不斷更新和提高。為了滿足臨床診斷的需要,進(jìn)一步全面提高系統(tǒng)的性能,包括探查深度、空間分辨率、成像速率,靈敏度等指標(biāo)一直還是工程開發(fā)人員致力研究的目標(biāo)。本文就其自適應(yīng)動(dòng)態(tài)濾波器的設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的研究。 首先分析了自動(dòng)匹配動(dòng)態(tài)濾波算法的理論意義,接著對(duì)算法的原理和硬件結(jié)構(gòu)做了相應(yīng)的描述。其次詳細(xì)介紹了系統(tǒng)中FIR濾波器模塊和FFT處理器兩個(gè)關(guān)鍵模塊的基本原理及各自的幾種硬件結(jié)構(gòu),以及FFT處理器的硬件優(yōu)化的措施和方法。然后結(jié)合目前廣泛應(yīng)用于超聲系統(tǒng)的FPGA技術(shù)給出了各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)方案。在本文中,詳細(xì)闡述了基于全并行分布式算法的級(jí)聯(lián)型FIR濾波器模塊和基2-DIF定點(diǎn)高速并行迭代式FFT處理器模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)方案。通過仿真驗(yàn)證,證明該算法的可行性。最后以前面選出的適合的子模塊為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了能夠應(yīng)用于現(xiàn)有的眼科高頻B超診斷系統(tǒng)中的自適應(yīng)動(dòng)態(tài)濾波器,對(duì)仿組織超聲體模塊進(jìn)行圖像采集,與傳統(tǒng)的濾波器相比獲得了良好的效果,增加了探測(cè)深度,提高圖像靈敏度。本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)匹配的動(dòng)態(tài)濾波器能夠?qū)崟r(shí)的分析回波信號(hào)的頻譜特性,適時(shí)調(diào)整動(dòng)態(tài)濾波器的中心頻率,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。另外,FFT處理器模塊也可以單獨(dú)作為一個(gè)工具,為以后研究多普勒血流測(cè)量系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
[Abstract]:With the continuous development of ultrasonic diagnostic technology, various kinds of specialized ultrasonic diagnostic equipment have also been greatly developed, among which the ophthalmic ultrasound diagnostic apparatus is one of the fastest developing specialized ultrasonic diagnostic equipment. With the development of modern science and technology, the technology of medical ultrasonic instruments in probe, signal detection and processing, computer application and so on is constantly updated and improved. In order to meet the needs of clinical diagnosis and further improve the performance of the system, including exploration depth, spatial resolution, imaging rate, sensitivity and other indicators has always been the goal of engineering developers. In this paper, the design of adaptive dynamic filter is studied in detail. This paper first analyzes the theoretical significance of the automatic matching dynamic filtering algorithm, and then describes the principle and hardware structure of the algorithm. Secondly, the basic principle of the two key modules of Fir filter module and FFT processor and their respective hardware structures are introduced in detail, as well as the measures and methods of hardware optimization of FFT processor. Then combined with FPGA technology which is widely used in ultrasonic system at present, the implementation scheme of each module is given. In this paper, the FPGA implementation scheme of cascaded Fir filter module and radix-2-DIF fixed-point high-speed parallel iterative FFT processor module based on full parallel distributed algorithm is described in detail. The feasibility of the algorithm is proved by simulation. Finally, on the basis of the suitable sub-modules, the adaptive dynamic filter which can be used in the existing ophthalmic high-frequency B ultrasonic diagnosis system is realized, and the image acquisition of the imitating tissue ultrasonic volume module is carried out. Compared with the traditional filter, it has a good effect, increases the detection depth and improves the image sensitivity. The automatic matching dynamic filter designed in this paper can analyze the spectrum characteristics of echo signal in real time and adjust the center frequency of the dynamic filter in time to meet the expected design requirements. In addition, the FFT processor module can also be used as a tool to lay the foundation for the future study of Doppler blood flow measurement system.
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R318.6

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2135236