本文關(guān)鍵詞：醫(yī)用B型超聲成像前端系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： 醫(yī)學(xué)超聲成像 相控陣成像技術(shù) 數(shù)字波束合成器 正交檢波 動態(tài)濾波

【摘要】： 醫(yī)學(xué)超聲成像是利用超聲波作為探測生物內(nèi)部的載體,結(jié)合數(shù)字化信號、圖像處理和計算機(jī)等技術(shù),提取超聲回波中有效的回波信號,對組織器官進(jìn)行成像的一種技術(shù)。 為了使醫(yī)生的診斷更加準(zhǔn)確,病人得到更好的治療,器官的圖像質(zhì)量是關(guān)鍵因素之一。隨著計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)及新的方法應(yīng)用于醫(yī)學(xué)超聲成像領(lǐng)域,高清晰的圖像不再是夢想。圍繞這一主題,本文基于一款半模擬半數(shù)字的便攜式B型超聲診斷儀,對醫(yī)學(xué)超聲成像中的相控陣掃描、數(shù)字波束合成和數(shù)字信號處理部分技術(shù)進(jìn)行研究,為B超儀器的全數(shù)字化、小型化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。 首先結(jié)合超聲脈沖回波成像的原理以及設(shè)計指標(biāo),設(shè)計了一種基于FPGA的B型超聲成像前端系統(tǒng),對其原理結(jié)構(gòu)和硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡單的描述。然后根據(jù)相控陣掃描原理和對數(shù)字波束技術(shù)的數(shù)學(xué)推導(dǎo),詳細(xì)闡述了超聲成像系統(tǒng)中數(shù)字波束合成器的總體框架以及各個模塊的實現(xiàn),并采用Altera公司的EP3C16Q240C8N芯片以及QuartusⅡ軟件進(jìn)行仿真驗證。最后對數(shù)字信號處理中正交檢波、動態(tài)濾波和對數(shù)壓縮進(jìn)行了討論和分析,其中重點(diǎn)討論了正交檢波技術(shù)的實現(xiàn)方案,并利用Matlab進(jìn)行仿真驗證,結(jié)果充分驗證了方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：醫(yī)學(xué)超聲成像 相控陣成像技術(shù) 數(shù)字波束合成器 正交檢波 動態(tài)濾波
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH774
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 引言8
• 1.2 醫(yī)學(xué)超聲成像發(fā)展歷史8
• 1.3 醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)的發(fā)展趨勢8-10
• 1.4 超聲診斷儀的分類10-11
• 1.5 研究的目的及意義11-12
• 1.5.1 研究目的11
• 1.5.2 研究意義11-12
• 1.6 本文的工作和內(nèi)容安排12
• 1.7 小結(jié)12-13
• 第二章 超聲脈沖回波成像13-19
• 2.1 引言13
• 2.2 超聲脈沖回波成像原理13-18
• 2.2.1 物理基礎(chǔ)13-17
• 2.2.2 超聲脈沖回波成像原理17
• 2.2.3 性能指標(biāo)17-18
• 2.3 小結(jié)18-19
• 第三章 超聲成像系統(tǒng)前端設(shè)計19-26
• 3.1 引言19
• 3.2 前端系統(tǒng)19-21
• 3.2.1 前端系統(tǒng)的簡介19-20
• 3.2.2 前端系統(tǒng)的設(shè)計20-21
• 3.3 超聲成像系統(tǒng)硬件的總體結(jié)構(gòu)21
• 3.4 FPGA21-25
• 3.4.1 開發(fā)流程22-23
• 3.4.2 自頂向下的設(shè)計方法23
• 3.4.3 開發(fā)工具及語言23-24
• 3.4.4 芯片資料24-25
• 3.5 小結(jié)25-26
• 第四章 數(shù)字波束合成器的設(shè)計與仿真26-45
• 4.1 引言26
• 4.2 超聲相控陣基本原理26-28
• 4.3 波束形成算法28-30
• 4.4 數(shù)字波束合成器30-42
• 4.4.1 數(shù)字波束合成器的總體框架30-32
• 4.4.2 發(fā)射聚焦32-33
• 4.4.3 動態(tài)聚焦技術(shù)33-36
• 4.4.4 動態(tài)變跡36-38
• 4.4.5 ROM的實現(xiàn)38-42
• 4.5 模塊仿真和驗證42-44
• 4.6 小結(jié)44-45
• 第五章 數(shù)字信號處理部分設(shè)計與仿真45-60
• 5.1 引言45
• 5.2 正交檢波45-57
• 5.2.1 數(shù)字下變頻檢波45-47
• 5.2.2 數(shù)字混頻檢波47-49
• 5.2.3 MATLAB仿真49-50
• 5.2.4 模塊的實現(xiàn)50-57
• 5.3 動態(tài)濾波57-58
• 5.4 對數(shù)壓縮58-59
• 5.5 小結(jié)59-60
• 第六章 總結(jié)與展望60-61
• 6.1 全文總結(jié)60
• 6.2 研究展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果66

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 龐勇,韓焱;超聲成像方法綜述[J];測試技術(shù)學(xué)報;2001年04期

2 何正權(quán)，譚歐;數(shù)字多聲束形成技術(shù)[J];電子科技大學(xué)學(xué)報;1996年S2期

3 楊慶余;超聲在醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用[J];物理與工程;2003年02期

4 劉貴棟,沈毅,王艷;醫(yī)學(xué)超聲諧波成像技術(shù)研究進(jìn)展[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2004年05期

5 王強(qiáng);;淺談醫(yī)用超聲診斷儀超聲探頭的分類和主要特性[J];計量與測試技術(shù);2009年04期

6 秦乾元;全數(shù)字化的彩色多普勒超聲診斷儀概念[J];臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志;2000年04期

7 葉秀芳;;組織諧波成像技術(shù)及其臨床應(yīng)用[J];寧夏醫(yī)學(xué)雜志;2007年07期

8 王智霞;王廣生;;CORDIC算法在FPGA中的實現(xiàn)[J];微處理機(jī);2007年01期

9 曲少波;;基于并行流水線結(jié)構(gòu)的可重配FIR濾波器的FPGA實現(xiàn)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2007年07期

10 王沛東;沈毅;王艷;;彩色超聲血流成像中基于回波頻率跟蹤的正交解調(diào)方法[J];聲學(xué)學(xué)報(中文版);2008年03期

，

本文編號：542596