章节 成像光学是当今医学影像临床的主要光学方法之一，它以超声波与生物之间的相互作用作为光学基础，具备对人体无损害、无电离辐射、使用方便、适用范围甚广、设备价格低等优点。为了让成像图像需要更为明晰，现代成像诊断仪对成像信号展开动态滤波。动态滤波包括仿真动态滤波和数字动态滤波。
仿真动态滤波器要转变器件的参数，从而超过转变合频带中心频率的效果，方法简陋，效果很好。同时，掌控信号是来自FPGA运送出有的数字信号，经D/A切换扣除，使用FPGA构建掌控信号，构建了很高的精度，超过了预期的效果。 搭配cycloneⅢEP3C16Q240C8在FPGA内构建数字电路，工作频率低，同时各个模块分段工作，需要很好的解决问题系统时序上的问题。
动态滤波器原理 大量的研究和试验指出，人体的组织对成像的波动不仅与被观测介质的深度有关，还与超声波的频率有关。随着频率的增高，介质对成像能量的衰减系数减小。当所升空超声波具备较宽的频带时，接管脉冲中的频率成分必定与距离有关。
在近场，脉冲频率成分主要集中于在频带的高端，随着观测深度的减少，脉冲信号频谱地中心频率渐渐向频带的低端频移（如图1）。 图1成像脉冲频谱随深度变化曲线 中心频率的松动将使纵向分辨力好转，这是因为升空的成像脉冲向深度传播时，其波长将减小，而孔径大小恒定。动态滤波的设计思想就是根据上述因素得出结论的。
包括两方面含义：一方面平衡色散，也就是用均衡器或者一种逆滤波器来补偿深度及浅部，以期获得完全相同的观测频率和分辩力；另一方面，从给定滤波器的思想由此可知，当信号的频谱与接收机选择性相吻合时，可获得最佳信噪比。动态滤波器就是用来自动自由选择以上具备临床价值的频率分量，并杂讯体表部分以低频居多的强劲脉冲信号和深部以高频居多的阻碍的一个频率选择器。 实践中指出，用于动态滤波器后，设备在深度的SNR及图像可视性获得提高；而在浅部，可以维持低的观测频率，使分辩力及图像微小度获得提高，最后使图像总体质量获得提高，减少了仪器的实用性。 构成与模块构建 整体框架 动态滤波器由FPGA内部构建的数据模块和掌控模块、D/A切换电路、滤波电路构成。
使用离线计算出来的方式计算出来出有掌控信号的数据，从而制成FPGA内部的数据模块；经由掌控模块，将数字控制信号输入；输入的数字控制信号由D/A切换电路，构成仿真掌控信号；仿真掌控信号终端到滤波电路的掌控端口，构建对滤波电路参数的掌控，超过动态转变滤波电路中心频率的目的，从而已完成动态滤波。 滤波电路 滤波器电路使用并联谐振电路，并联谐振电路在中心频率处，具备信号幅值仅次于的输入比。
同时并联谐振电路具备较小的功率损耗，普遍用作带上通滤波。我们使用电感特电容的并联谐振，电感使用精度较高的铁氧体线圈，电容使用能转变极间电容的变容二极管（SVC321）。并联谐振电路如图2。
图2并联谐振电路 并联谐振电路的通频带中心频率的计算公式：（当品质因数Q相当大时）。变容二极管随着偏移电压减少，其极间电容渐渐变大，在偏移电压的起到下，本电路使用的变容二极管电容可以在15pF~470pF之间变化，随着二极管极间电容的转变，谐振电路的中心频率也回来发生变化，本电路中心频率的变化范围在2.4M~13.9M之间，符合超声波信号频率在3.5M左右变化的拒绝。
变容二极管SVC321极间电容随偏移电压变化的变化曲线如图3。 图3变容二极管电容值随反压变化曲线 D/A变换器 D/A变换器负责管理将FPGA数字信号切换为掌控变容二极管的仿真电压信号，D/A芯片型号为DAC0800，电流输入型。D/A输入信号电流经运敲切换为电压，使用运放可以便利的对掌控信号展开更进一步的掌控。明确电路如图4。
本文关键词：开元94kycom官网,基于,FPGA,的,超声,诊断仪,动态,滤波器,设计
本文来源：开元94kycom官网-www.themeparkcapitol.com