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超声系统的信号链设计注意事项

2019-07-16 09:06 来源:德州仪器(TI)徐晓辰 编辑:电源网

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图10.用于在(a)发射相和(b)接收相中聚焦声束的换能器波束合成器

由于发射电路主要是数字型,因此发射延迟实现是通过现场可编程门阵列(FPGA)或数字信号处理器(DSP)等高速计数器完成的。由于接收信号的复杂性,接收波束合成器显然需要更多的算法优化得以实现。早期基于分立晶体管电子电路信号处理能力有限。因此,接收器波束合成波束合成器以基于电感电容组合的模拟延迟线来实现。在20世纪80年代,接收器波束合成器开始使用多通道模数转化芯片和数字波束合成技术。

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图11.数字波束合成器图解

在目前的主流超声系统中,接收波束合成器一般都是数字型的。数字波束合成器通常在具有极高的计算能力的FPGA、DSP、PC或GPU(图形处理单元)中实现。如前所述,较大的换能器孔径可实现更佳的分辨率。因此,在高端超声系统中,256个换能器元件形成一个聚焦光束,以获得精细分辨率图像。因此高端波束合成器所需的计算能力相当复杂。

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