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医用B超仪器前端设计

作　者: 陈亚沛
导　师: 孙丽莎
学　校: 汕头大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 超声发射接收全数字波束合成
分类号: R318.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 50次
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内容摘要

医用B超仪器前端是医用B超仪器的核心,前端的性能高低直接决定了仪器的成像性能。一个好的前端系统可为后续的数字信号处理提供高信躁比的信号源,减少后续数字信号处理的难度,为获得良好的图像性能打下坚实的基础。医用B超仪器前端包括模拟超声信号的发射、模拟回波的接收放大及全数字波束合成。在对已有的医用B超仪器前端进行研究分析的基础上,我们对设计进行了简化和改良并在样机上进行了性能验证。本文将对医用B超仪器前端的设计原理进行介绍,论述医用B超仪器前端的硬件、算法设计和工程实现,并对各设计模块的性能进行测试。设计完成的医用B超仪器前端装配在样机上进行实际的体模成像测试,测试结果表明样机的各项性能指标都达到了国家及相关行业标准的要求。同时前端的简化和改良设计也减少了硬件电路的设计规模、降低了仪器的设计成本。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-10
  1.1 超声在医学上的应用  8
  1.2 超声仪器发展现状  8
  1.3 本设计研究内容和创新点  8-9
  1.4 本论文的结构  9-10
第二章医学超声成像  10-13
  2.1 超声的物理特性  10-11
  2.2 超声的成像基本原理  11-12
  2.3 超声设备  12
  2.4 灰阶图像特点  12-13
第三章超声仪器的系统组成  13-16
  3.1 超声仪器系统框图  13
  3.2 系统框图模块简介  13-16
    3.2.1 探头  13-14
    3.2.2 探头接口模块  14
    3.2.3 放大模块  14
    3.2.4 数字处理模块  14-15
    3.2.5 计算机系统  15
    3.2.6 电源  15
    3.2.7 显示器  15
    3.2.8 控制面板  15
    3.2.9 外设接口  15-16
第四章超声前端设计  16-38
  4.1 超声前端功能框图  16
  4.2 探头选择模块  16-20
  4.3 阵元选择模块  20-23
  4.4 发射及前放模块  23-27
  4.5 整序模块  27-30
  4.6 TGC 放大模块  30-33
  4.7 AD 转换模块  33-34
  4.8 波束合成  34-38
    4.8.1 接收延时  34-36
    4.8.2 对数压缩  36-38
第五章系统性能测试  38-65
  5.1 图像性能  38-55
    5.1.1 凸阵探头  38-41
      a) 测试条件：凸阵探头、频率2.5MHz、K51078D 试块  38-39
      b) 测试条件：凸阵探头、频率3.3MHz、K51078D 试块  39-40
      c) 测试条件：凸阵探头、频率5.0MHz、K51078D 试块  40-41
    5.1.2 线阵探头  41-49
      a) 测试条件：线阵探头、频率5.0MHz、K51078GD 试块  41-44
      b) 测试条件：线阵探头、频率7.5MHz、K51078GD 试块  44-47
      c) 测试条件：线阵探头、频率12.0MHz、K51078GD 试块  47-49
    5.1.3 微凸阵探头  49-55
      a) 测试条件：微凸阵探头、频率4.0MHz、K51078GD 试块  49-51
      b) 测试条件：微凸阵探头、频率6.0MHz、K51078GD 试块  51-53
      c) 测试条件：微凸阵探头、频率9.0MHz、K51078GD 试块  53-55
  5.2 探头温升  55-56
    5.2.1 加载测试  55
    5.2.2 空载测试  55-56
  5.3 声输出功率  56-65
第六章总结和展望  65-66
参考文献  66-68
致谢  68-69
个人简介  69

医用B超仪器前端设计

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