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本文简述了B超仪器的脉冲回波成像原理及其发展。按照超声成像仪数字化、嵌入式的发展要求,提出了基于FPGA(Filed Programmable Gate Array)的数字波束形成的方法。同时通过FPGA的控制实现相控阵探头的聚焦发射和扫描;16路超声回波信号通过各自独立的放大预处理进入ADC转换成数字量,通过波束形成技术将16路数字信号合成一条扫描线。通过对60度扇形区域的128均匀扫描,形成128条扫描线,所形成的扫描线数据存贮于SRAM中。ARM9系统读取扫描线数据,通过插值、灰度形成等一系列操作形成B超图像。
系统以FPGA和ARM嵌入式系统为核心,器件多采用CMOS集成电路和贴片式元器件以缩小体积和降低功耗。硬件设计主要分为模拟部分和数字部分,均采用模块化设计,便于功能的更新和仪器的维护。因为采用了FPGA设计方案使得仪器在大多数升级中只要改变FPGA的编程而无需改动硬件设计;同时ARM系统的开发也集中在软件的开发和升级上,这将大大节约成本和方便仪器的改进。