超声相控阵成像系统设计技术研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 缩略词 | 第13-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-19页 |
| 1.1 引言 | 第15-16页 |
| 1.2 相控阵超声成像研究现状 | 第16-19页 |
| 1.2.1 国外发展状况 | 第16-17页 |
| 1.2.2 国内发展状况 | 第17页 |
| 1.2.3 论文的主要内容和结构 | 第17-19页 |
| 第二章 超声相控阵成像技术基础 | 第19-25页 |
| 2.1 超声波产生和接收的基本原理 | 第19页 |
| 2.2 相控阵超声发射接收基本原理 | 第19-21页 |
| 2.2.1 相控阵超声发射原理 | 第19-20页 |
| 2.2.2 相控阵超声接收原理 | 第20-21页 |
| 2.3 超声成像的关键性能指标 | 第21-22页 |
| 2.3.1 轴向分辨率 | 第21页 |
| 2.3.2 横向分辨率 | 第21-22页 |
| 2.3.3 时间分辨率 | 第22页 |
| 2.4 超声扫查方式 | 第22-23页 |
| 2.5 本章小结 | 第23-25页 |
| 第三章 超声相控阵波束形成算法 | 第25-45页 |
| 3.1 发射延时精度对波束性能的影响 | 第25-27页 |
| 3.1.1 超声合成波束的声场特性 | 第25-26页 |
| 3.1.2 延时精度对误差旁瓣的影响 | 第26-27页 |
| 3.1.3 延时精度对波束偏转的影响 | 第27页 |
| 3.2 动态聚焦 | 第27-34页 |
| 3.2.1 延时叠加声束形成 | 第27-28页 |
| 3.2.2 分段动态聚焦 | 第28-32页 |
| 3.2.3 内插法动态聚焦 | 第32-34页 |
| 3.3 编码激励技术 | 第34-40页 |
| 3.3.1 编码激励工作原理 | 第34-35页 |
| 3.3.2 常用编码信号 | 第35-37页 |
| 3.3.3 编码信号的调制与匹配滤波 | 第37-40页 |
| 3.4 正交包络检波技术 | 第40-44页 |
| 3.4.1 基于正交包络检波的波束形成算法 | 第40-42页 |
| 3.4.2 基于正交包络检波的波束形成仿真 | 第42-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 第四章 超声相控阵成像系统的硬件设计 | 第45-63页 |
| 4.1 硬件系统总体设计方案 | 第45-46页 |
| 4.2 超声相控阵探头 | 第46页 |
| 4.3 超声发射板卡设计 | 第46-48页 |
| 4.4 超声接收板卡设计 | 第48-55页 |
| 4.4.1 限幅电路的设计 | 第49-50页 |
| 4.4.2 模拟前端电路设计 | 第50-52页 |
| 4.4.3 TGC控制电路 | 第52-53页 |
| 4.4.4 FPGA的选型及其配置电路 | 第53-55页 |
| 4.5 控制板卡的设计 | 第55-58页 |
| 4.5.1 USB2.0 接口电路设计 | 第56-58页 |
| 4.5.2 时钟分配 | 第58页 |
| 4.6 底板总线的设计 | 第58-59页 |
| 4.7 系统设计中的电磁兼容技术 | 第59-61页 |
| 4.7.1 电源模块的设计和布线 | 第60页 |
| 4.7.2 接收板卡的叠层和布局设计 | 第60-61页 |
| 4.7.3 系统的去耦与旁路设计 | 第61页 |
| 4.8 本章小结 | 第61-63页 |
| 第五章 超声相控阵成像系统的FPGA设计 | 第63-87页 |
| 5.1 FPGA设计介绍 | 第63-65页 |
| 5.1.1 FPGA开发工具介绍 | 第63页 |
| 5.1.2 FPGA设计流程 | 第63-65页 |
| 5.2 系统结构和模块划分 | 第65-66页 |
| 5.3 发射波束形成的FPGA设计 | 第66-70页 |
| 5.3.1 发射控制状态机 | 第67-68页 |
| 5.3.2 发射延时模块的FPGA实现 | 第68-70页 |
| 5.4 高速串行接口设计 | 第70-79页 |
| 5.4.1 SelectIO资源 | 第71-76页 |
| 5.4.2 LVDS接口逻辑设计 | 第76-79页 |
| 5.5 匹配滤波模块 | 第79-82页 |
| 5.6 基于正交包络的动态聚焦 | 第82-85页 |
| 5.6.1 混频与滤波 | 第83-84页 |
| 5.6.2 延时计算模块 | 第84-85页 |
| 5.6.3 线性插值模块 | 第85页 |
| 5.7 本章小结 | 第85-87页 |
| 第六章 硬件系统调试和测试 | 第87-97页 |
| 6.1 电源模块调试 | 第87页 |
| 6.2 FPGA调试 | 第87-88页 |
| 6.3 USB接口调试 | 第88-90页 |
| 6.4 发射前端调试 | 第90-91页 |
| 6.5 接收前端调试 | 第91-94页 |
| 6.5.1 限幅电路的测试 | 第91页 |
| 6.5.2 LVDS接口模块测试 | 第91-94页 |
| 6.6 试块测试 | 第94-96页 |
| 6.7 本章小结 | 第96-97页 |
| 第七章 总结与展望 | 第97-99页 |
| 7.1 本文的工作总结 | 第97页 |
| 7.2 研究工作的展望 | 第97-99页 |
| 参考文献 | 第99-102页 |
| 致谢 | 第102-103页 |
| 攻读硕士学位期间发表的主要论文 | 第103页 |
