用于振動(dòng)聲成像儀的差頻超聲波電源的研制.pdf

1、近年來，基于生物組織彈性參數(shù)的超聲成像受到人們的重視。然而，超聲成像只局限在聲束軸線的方向上；而且由于受成像系統(tǒng)空間分辨率、散斑噪聲以及在聲程上波束相位畸變等因素的影響，使較小的病灶難以發(fā)現(xiàn)。
　　Fatemi和Greenleaf在《Scince》雜志發(fā)表論文，提出了振動(dòng)聲成像原理。該方法用兩束有微小頻率差⊿f的共焦超聲波聚焦于生物組織內(nèi)部某點(diǎn)，使共焦區(qū)域組織受到一個(gè)交變輻射力的作用而振動(dòng)，從而向外輻射頻率為⊿f的聲波，這一現(xiàn)象被

2、稱為超聲激發(fā)聲發(fā)射。信號包含了共焦區(qū)組織的彈性信息和聲衰減信息并可用水聽器接收，將其用于成像即可獲得反映組織特性的圖像，這就是振動(dòng)聲圖像。
　　根據(jù)振動(dòng)聲成像儀的需要，設(shè)計(jì)了一種差頻超聲波電源。專門用于產(chǎn)生振動(dòng)聲成像儀所需的具有較高的頻率穩(wěn)定度，高的頻率分辨率，且頻率在較大的范圍內(nèi)可方便的分別進(jìn)行調(diào)節(jié)的兩列超聲波激勵(lì)信號。對比了幾種頻率合成方案的優(yōu)劣，確定以 DDS技術(shù)為核心，采用DDS芯片來產(chǎn)生所需正弦波。本課題研究內(nèi)容主要包括

3、：設(shè)計(jì)具有較小頻率差的兩路直接數(shù)字頻率合成模塊；射頻放大模塊；峰值檢測模塊及UART轉(zhuǎn)USB橋接電路。本文介紹了振動(dòng)聲成像原理；對比了幾種頻率合成的方案的優(yōu)劣，最后選定采用直接數(shù)字頻率合成芯片 AD9852來產(chǎn)生精確的具有固定的頻差⊿f的兩個(gè)穩(wěn)定的正弦波，具體介紹了AD9852的操作方法和編程思路，設(shè)計(jì)了七階低通橢圓濾波器、功率放大電路和峰值檢波電路并進(jìn)行了相應(yīng)的仿真；設(shè)計(jì)了方便的人機(jī)接口，通過UART轉(zhuǎn)USB接口可以方便的與上位機(jī)進(jìn)行