基于FPGA的超声相控阵检测系统的研究与设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 注释表 | 第14-15页 |
| 缩略词 | 第15-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-21页 |
| 1.1 研究背景 | 第16-17页 |
| 1.2 研究现状与发展趋势 | 第17-20页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第18-19页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第19页 |
| 1.2.3 发展趋势 | 第19-20页 |
| 1.3 本文主要研究工作及组织结构 | 第20-21页 |
| 第二章 超声相控阵检测技术原理 | 第21-31页 |
| 2.1 超声波的基本概念 | 第21-23页 |
| 2.1.1 描述声场的物理量 | 第21-22页 |
| 2.1.2 波动方程 | 第22-23页 |
| 2.1.3 超声波的物理特性 | 第23页 |
| 2.2 超声相控阵检测技术原理 | 第23-26页 |
| 2.2.1 超声相控阵发射原理 | 第23-25页 |
| 2.2.2 超声相控阵接收原理 | 第25页 |
| 2.2.3 超声相控阵扫查方式 | 第25-26页 |
| 2.3 超声相控阵发射延时值的计算与分析 | 第26-28页 |
| 2.3.1 超声相控阵发射延时值的计算 | 第26-27页 |
| 2.3.2 延时控制精度对系统的影响 | 第27-28页 |
| 2.4 数字式正交包络检波算法 | 第28-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第三章 超声相控阵检测系统硬件电路设计 | 第31-47页 |
| 3.1 超声相控阵检测系统总体设计 | 第31-32页 |
| 3.1.1 系统设计要求 | 第31页 |
| 3.1.2 系统总体设计方案 | 第31-32页 |
| 3.2 超声阵列换能器 | 第32-33页 |
| 3.3 发射前端电路 | 第33-34页 |
| 3.4 收发隔离电路 | 第34-35页 |
| 3.5 信号接收与采集电路 | 第35-39页 |
| 3.6 数字信号处理电路 | 第39-43页 |
| 3.6.1 FPGA器件的配置方式 | 第40-41页 |
| 3.6.2 I/O管脚资源分配 | 第41-43页 |
| 3.7 电源系统设计 | 第43-45页 |
| 3.7.1 发射前端电源 | 第43页 |
| 3.7.2 信号接收与采集电路电源 | 第43-44页 |
| 3.7.3 数字信号处理电路电源 | 第44-45页 |
| 3.8 PCB设计 | 第45-46页 |
| 3.8.1 去耦电路的设计 | 第45-46页 |
| 3.8.2 LVDS信号线的设计 | 第46页 |
| 3.9 本章小结 | 第46-47页 |
| 第四章 超声相控阵检测系统FPGA总体设计 | 第47-58页 |
| 4.1 FPGA各功能模块综述 | 第47-48页 |
| 4.2 发射延时模块设计 | 第48-50页 |
| 4.2.1 延时模块 | 第48-49页 |
| 4.2.2 激励信号发射模块 | 第49-50页 |
| 4.3 LVDS接口模块设计 | 第50-52页 |
| 4.4 延时补偿及声束合成模块设计 | 第52-53页 |
| 4.5 数字式正交包络检波设计 | 第53-56页 |
| 4.6 SPI控制模块 | 第56-57页 |
| 4.7 本章小结 | 第57-58页 |
| 第五章 硬件系统调试及结果分析 | 第58-68页 |
| 5.1 电源系统调试 | 第58-59页 |
| 5.2 FPGA模块调试 | 第59-60页 |
| 5.3 发射前端调试 | 第60-61页 |
| 5.4 收发隔离电路调试 | 第61页 |
| 5.5 信号接收与采集电路调试 | 第61-65页 |
| 5.5.1 时钟电路调试 | 第62-63页 |
| 5.5.2 可控增益放大器控制调试 | 第63页 |
| 5.5.3 SPI控制电路调试 | 第63-64页 |
| 5.5.4 LVDS输出验证 | 第64-65页 |
| 5.6 综合调试 | 第65-67页 |
| 5.7 本章小结 | 第67-68页 |
| 第六章 总结与展望 | 第68-71页 |
| 6.1 总结 | 第68-69页 |
| 6.2 展望 | 第69-71页 |
| 参考文献 | 第71-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第76页 |
