相控陣超聲信號(hào)動(dòng)態(tài)變跡技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、眾多超聲相控陣技術(shù)中，波束合成和空間掃描都是基于對(duì)陣元的時(shí)延或相位控制，要解決的根本問(wèn)題是在聲束形成時(shí)產(chǎn)生具有盡可能低的旁瓣波形，并進(jìn)行空間電子掃描，而作為陣元信號(hào)的另一個(gè)可控變量，輻射幅度一直沒(méi)有得到應(yīng)有的考慮。因此，針對(duì)相控陣超聲信號(hào)處理，我們提出了一種動(dòng)態(tài)變跡的方法，希望通過(guò)對(duì)各個(gè)陣元信號(hào)幅度加上窗函數(shù)的權(quán)值來(lái)獲得主瓣更窄、旁瓣更少、旁瓣數(shù)量級(jí)更低的聲束分布，以此改善波束的指向性。
　　再有，傳統(tǒng)的相控陣超聲檢測(cè)系統(tǒng)由上位機(jī)

2、生成波束合成所需的各種參數(shù)，系統(tǒng)體積龐大且集成度不高，而采用FPGA實(shí)現(xiàn)可很好地避免這一問(wèn)題，需考慮的是數(shù)字控制引起的誤差及精度要求。不僅如此，研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)陣元幅度進(jìn)行加權(quán)，可以實(shí)現(xiàn)人們所需要的遠(yuǎn)場(chǎng)波形及近場(chǎng)聲束聚焦。因此，采用幅度加權(quán)的方法形成波束，采用線性相位控制進(jìn)行空間掃描，還可很大程度降低檢測(cè)系統(tǒng)的復(fù)雜度和節(jié)約成本。
　　本文理論設(shè)計(jì)通過(guò)Matlab模擬方法的可行性，再在FieldⅡ超聲仿真平臺(tái)上進(jìn)行相關(guān)算法的聲束控制

3、實(shí)驗(yàn)，并驗(yàn)證理論研究;數(shù)字實(shí)現(xiàn)部分先通過(guò)Modelsim的波形仿真時(shí)序驗(yàn)證方案的正確性，進(jìn)而在已有的相控陣超聲檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試其功能的完備性及精確度。復(fù)雜算法模塊的信號(hào)處理及各模塊的控制借助FPGA和DSP技術(shù)完成，而強(qiáng)大的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工具QuartusⅡ、CCS及豐富的EDA電子應(yīng)用使總體方案得以實(shí)現(xiàn)。
　　以上數(shù)字主控平臺(tái)設(shè)計(jì)主要基于Altera公司的Cyclone系列芯片，該芯片引腳豐富，邏輯門(mén)充足，且內(nèi)嵌DSP核，有利于各種算