[发明专利]动态自调整声束形成装置

权利要求书

1.一种用于医疗超声成像的动态自调整声束形成装置，其特征在于：声束形成逻辑基于现场可编程门阵列FPGA实现，利用FPGA的在线可重构特性，首先将参数识别逻辑配置给FPGA，然后FPGA对被测目标的超声回波特性进行估计识别，并将识别结果保存到上位机，上位机根据该结果对声束形成装置的聚焦延时参数进行调整，最后将声束形成逻辑配置给FPGA，进行正常的超声扫查工作。

2.根据权利要求1所述的动态自调整声束形成装置，其特征在于：系统的上位机为计算机，该计算机中存有FPGA的逻辑代码和系统所有的扫查控制参数，计算机与超声系统交换数据，在工作中，计算机先将逻辑代码通过配置电路配置给FPGA，然后将一些必要的扫查控制参数下载到FPGA，一帧图像扫查完成后，计算机读取图像并显示。

3.根据权利要求1所述的动态自调整声束形成装置，其特征在于：利用FPGA的在线可重构特性，参数识别和声束形成分时共用同一个FPGA实现，对FPGA进行灵活配置的电路包括一片复杂可编程逻辑器件CPLD和一片静态存储器SRAM，SRAM存放由上位机下载的FPGA的逻辑代码，CPLD负责从SRAM中读取代码数据并按照规定时序完成FPGA的配置。

4.根据权利要求1所述的动态自调整声束形成装置，其特征在于：依据超声波在人体组织中的传播速度和衰减规律均与组织的质密性直接相关的事实，建立超声波传播速度与衰减规律的离散的对应关系，进行最小二乘拟合之后得到一条连续的对应曲线，该曲线存储在上位机上。

5.根据权利要求1所述的动态自调整声束形成装置，其特征在于：参数识别逻辑包括I/Q解调模块和复数自相关估计模块，实现对当前超声回波的衰减规律的估计，并将估计结果上传到上位机，上位机计算得到当前被测目标的确切聚焦延时参数。

6.根据权利要求1所述的动态自调整声束形成装置，其特征在于：输入到I/Q解调模块的射频回波数据取用孔径中心两个通道回波之和，正交参考信号的本振频率与发射频率相同，解调后得到同相I和正交Q两个通道的数据，将I、Q数据均匀分割成若干段，段的长度取为发射波长的4倍，段与段之间有交叠，各段数据输入到复数自相关估计器。