2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、 偏振 偏振 OCT 雙路信號硬件處理系統(tǒng) 雙路信號硬件處理系統(tǒng) Double-channel Signal Processing System Based PS-OCT 學(xué)科專業(yè):光學(xué)工程 研 究 生:黃 銳 指導(dǎo)教師:陳 曉 冬 教授 天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院 二零一二年十二月 摘 要 OCT(Optical Coherence Tomography,光學(xué)相干層析技術(shù))是一種光學(xué)成像技術(shù),利用弱相干光干涉的基本原理,

2、檢測生物組織等光散射介質(zhì),獲取微米級的三維結(jié)構(gòu)圖像。OCT 具有非接觸、無損傷、高分辨率等特點(diǎn)。偏振 OCT 是一種功能 OCT,它通過偏振光成像獲取生物組織的反射率和雙折射率分布。利用偏振 OCT 檢測病患組織雙折射性質(zhì)的改變,可作為組織功能和結(jié)構(gòu)上的診斷依據(jù)。 本文對偏振 OCT 的成像原理進(jìn)行研究,并完成理論推導(dǎo)分析,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)偏振 OCT 雙路信號硬件處理系統(tǒng)。 系統(tǒng)包括全光纖化的偏振 OCT 光路、 實(shí)現(xiàn)放大、增益補(bǔ)償和

3、帶通濾波的模擬電路、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和同步控制的基于FPGA 的數(shù)字電路、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?USB 模塊和計(jì)算機(jī)上進(jìn)行圖像實(shí)時(shí)顯示的軟件平臺。 論文主要完成以下工作: 1. 采用光纖等光學(xué)器件搭建偏振 OCT 系統(tǒng)光路,獲取干涉光信號。 2. 設(shè)計(jì)放大電路,實(shí)現(xiàn)對弱信號的 100 倍放大;設(shè)計(jì)增益補(bǔ)償電路,實(shí)現(xiàn)對不同深度信息的不同倍率放大,改善信號隨深度增加而衰減的現(xiàn)象;設(shè)計(jì)帶通濾波器,消除直流分量和噪聲,提高信噪比。 3. 設(shè)計(jì) AD 轉(zhuǎn)換

4、電路,將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號;設(shè)計(jì) FPGA 電路并編寫 Verilog 程序, 實(shí)現(xiàn)對數(shù)字信號的帶通濾波、 正交解調(diào)、 振幅相位解調(diào)、中值濾波和 RAM 緩存; 設(shè)計(jì)雙工 USB 模塊, 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸及指令發(fā)送;設(shè)計(jì)圖像顯示軟件平臺,實(shí)現(xiàn)反射率和雙折射率圖像的實(shí)時(shí)顯示。 4. 設(shè)計(jì)滯回比較器,通過快速掃描延遲線信號產(chǎn)生 FPGA 的同步控制基準(zhǔn)信號,實(shí)現(xiàn)軟、硬件系統(tǒng)的同步運(yùn)行。在 FPGA 中設(shè)計(jì)狀態(tài)機(jī),完成對一次縱向掃描中空狀態(tài)、

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