醫(yī)學(xué)超聲內(nèi)窺鏡系統(tǒng)模擬和數(shù)字濾波電路的設(shè)計(jì).pdf

1、醫(yī)學(xué)超聲內(nèi)窺鏡是電子內(nèi)窺鏡技術(shù)與超聲傳感技術(shù)、微機(jī)電技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)等高新技術(shù)不斷發(fā)展和融合的產(chǎn)物。內(nèi)窺鏡超聲成像系統(tǒng)可以通過超聲掃描，獲得較為清晰、準(zhǔn)確的消化道器官的斷層圖像，為醫(yī)生的對(duì)癥施治提供了客觀的依據(jù)。相對(duì)于其它成像方式，超聲成像具有無創(chuàng)傷和無電離輻射等優(yōu)點(diǎn)。 回波信號(hào)濾波電路是超聲內(nèi)窺成像系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。采用微型超聲探頭的超聲內(nèi)窺成像系統(tǒng)，探頭平均發(fā)射功率較普通體外超聲探頭有所降低，其回波信號(hào)幅度也比較低。另

2、外，旋轉(zhuǎn)的微型電機(jī)以及前端的放大電路和增益補(bǔ)償電路會(huì)引入大量的噪聲，因此需要設(shè)計(jì)模擬和數(shù)字帶通濾波器，以提高超聲圖像的信噪比。本文簡(jiǎn)介了超聲成像原理和超聲內(nèi)窺成像系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了模擬帶通濾波器和數(shù)字帶通濾波器，在課題組“數(shù)字醫(yī)學(xué)超聲內(nèi)窺成像系統(tǒng)”得到實(shí)際應(yīng)用。本文的主要工作如下： 1.在分析超聲內(nèi)窺鏡系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，確定模擬帶通濾波器和數(shù)字帶通濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo)。 2.對(duì)四種不同的模擬濾波器系數(shù)計(jì)算方法（巴特沃思濾波器

3、、切比雪夫?yàn)V波器、反切比雪夫?yàn)V波器、橢圓濾波器）進(jìn)行了分析和比較，并對(duì)不同的模擬帶通濾波器電路結(jié)構(gòu)（無源和有源）進(jìn)行對(duì)比，確定以巴特沃斯濾波器為原型的有源模擬帶通濾波器的實(shí)現(xiàn)方案；對(duì)實(shí)現(xiàn)的濾波器進(jìn)行Spice仿真，并根據(jù)實(shí)際情況和仿真結(jié)果對(duì)濾波器參數(shù)進(jìn)行調(diào)整：設(shè)計(jì)基于LT1568模擬帶通濾波器的PCB電路并進(jìn)行調(diào)試。 3.在比較FIR和IIR濾波器性能的基礎(chǔ)上，選取FIR作為數(shù)字帶通濾波器的實(shí)現(xiàn)方法；對(duì)不同的濾波器系數(shù)設(shè)計(jì)方法（