數(shù)字超聲內(nèi)窺鏡信號接收與處理系統(tǒng)的研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)超聲內(nèi)窺鏡是利用電子內(nèi)窺鏡的活檢通道將微型超聲探頭送入人體的消化道內(nèi),通過探頭的旋轉(zhuǎn)掃描得到消化道壁的超聲斷層圖像,從而發(fā)現(xiàn)其中組織的早期癌變和病灶,為醫(yī)師提供可靠的診斷依據(jù)。相對于其他成像方式,超聲內(nèi)窺成像具有無創(chuàng)傷和無電離輻射的優(yōu)點(diǎn),是目前診斷體內(nèi)器官病變的最佳方法之一。
　　 然而,超聲內(nèi)窺鏡采用微型超聲探頭,發(fā)射功率較體外超聲探頭大為降低,并且回波接收面積較小,導(dǎo)致接收的回波幅度也很低,信噪比也較差,原有系統(tǒng)的模擬回

2、波接收電路無法滿足系統(tǒng)清晰成像的要求,因此需要重新設(shè)計(jì)高增益、低噪聲的模擬前端接收系統(tǒng)。另外,針對超聲回波的特性,為了得到高信噪比的超聲圖像,設(shè)計(jì)了基于FPGA的超聲數(shù)字信號處理模塊。
　　 本文的主要工作有:
　　 1.針對超聲換能器和回波特性,設(shè)計(jì)了基于雙VGA的模擬前端接收電路,調(diào)試完成并實(shí)際應(yīng)用于系統(tǒng)中,較好的提高系統(tǒng)信噪比。
　　 2.針對經(jīng)過放大和增益補(bǔ)償后的超聲信號,在比較濾波器實(shí)現(xiàn)方案的優(yōu)劣的基礎(chǔ)

3、上,選擇了有源集成濾波器的模擬濾波方案。在Spice仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上,對濾波器性能進(jìn)行改進(jìn),應(yīng)用于現(xiàn)有系統(tǒng)中,達(dá)到抑制通帶外的噪聲的目的。
　　 3.在原有數(shù)字處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,加入數(shù)字濾波、脈沖壓縮、灰度拉伸模塊,并在FPGA上實(shí)現(xiàn)。為滿足系統(tǒng)升級的要求,繪制了基于Cyclone EP3C40Q的數(shù)字系統(tǒng)板并調(diào)試完成,將數(shù)字系統(tǒng)集成化。
　　 4.搭建實(shí)驗(yàn)平臺,完成系統(tǒng)各個模塊的聯(lián)合調(diào)試實(shí)驗(yàn),并且進(jìn)行了燒杯和動物組織的