[发明专利]超声成像系统接收前端装置

说明书

技术领域

本发明超声成像技术领域，尤其是涉及一种超声成像系统接收前端装置。

背景技术

超声成像(超声检查、超声诊断学)是一种基于超声波的医学影像学诊 断技术，使肌肉和内脏器官的大小、结构和病理学病灶可视化。超声成像 系统接收前端装置，需要将几十路甚至上百路的超声换能器所接收到的回 波信号经过一系列的放大以及补偿后进行模数转换，将采集到的多通道数 据送入后端处理机进行数据的存储以及处理。

现有的便携式超声成像系统接收前端装置中，高压脉冲发生电路、收 发隔离选通电路、连续波(Continuouswave，简称CW)调配电路、CWI/Q 调理电路和数据解调电路等主要采用分立元器件搭建组成，这种电路组成 会导致超声成像系统接收前端装置使用的元器件众多、占用体积大、结构 复杂、集成度低等问题，影响超声成像系统的小型化和便携化。

发明内容

本发明提供一种超声成像系统接收前端装置，用于解决现有技术中， 超声成像系统接收前端装置使用的元器件众多、占用面积大、结构复杂、 集成度低的问题中至少一个。

本发明提供一种超声成像系统接收前端装置，包括：依次连接的高压脉 冲处理芯片、前端模拟处理芯片和至少一个FPGA主控单元；

所述高压脉冲处理芯片，用于激励超声换能器，并对超声信号进行收发 隔离和选通；

所述前端模拟芯片，用于对所述超声信号进行放大、补偿、CW混频、 模数转换及数字解调处理；

所述至少一个FPGA主控单元，用于控制所述高压脉冲处理芯片产生高 压脉冲，并对所述前端模拟处理芯片进行配置。

可选地，所述高压脉冲处理芯片包括：高压脉冲发生器和收发隔离电路；

所述高压脉冲发生器，用于产生激励超声换能器的高压脉冲，以使超声 换能器产生回波信号；

所述收发隔离电路，用于对所述回波信号进行收发隔离处理。

优选地，所述至少一个FPGA主控单元通过SPI接口对所述前端模拟芯 片进行配置。

进一步地，所述前端模拟芯片包括：低噪声放大器、压控增益衰减器、 可编程增益控制器、可编程低通滤波器、连续波混频器、CWI/Q调理电路、 模数转换器和数字解调电路。

进一步地，所述前端模拟芯片通过低压差分信号高速串行数据接口将采 样数据传入所述至少一个FPGA主控单元，所述至少一个FPGA主控单元完 成数据的串并转换并进行数据存储。

可选地，所述FPGA主控单元完成数据的串并转换，包括：

所述FPGA主控单元利用内部IOB(输入输出模块)中的两个 ISERDES1资源并联完成串并转换。

本发明提供的超声成像系统接收前端装置。由用于激励超声换能器， 并对超声信号进行收发隔离和选通的高压脉冲处理芯片，用于对所述超声 信号进行放大、补偿、CW混频、模数转换及数字解调处理的前端模拟芯 片，及用于控制所述高压脉冲处理芯片产生高压脉冲，并对所述前端模拟 处理芯片进行配置的至少一个FPGA主控单元组成，整个超声成像系统接 收前端装置使用元器件种类和数量少、占用面积小、结构简单、集成度高， 便于超声成像系统的小型化和便携化。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种超声成像系统接收前端装置的结构 示意图；

图2为本发明实施例二提供的另一种超声成像系统接收前端装置的结 构示意图。

具体实施方式

图1为本发明实施例一提供的一种超声成像系统接收前端装置的结构示 意图。如图1所示，该超声成像系统接收前端装置，包括：依次连接的高压 脉冲处理芯片1、前端模拟处理芯片2和至少一个FPGA主控单元3。

其中，所述高压脉冲处理芯片1，用于激励超声换能器4，并对超声信号 进行收发隔离和选通；所述前端模拟芯片2，用于对所述超声信号进行放大、 补偿、CW混频、模数转换及数字解调处理；所述至少一个FPGA主控单元3， 用于控制所述高压脉冲处理芯片产生高压脉冲，并对所述前端模拟处理芯片 进行配置。

另外，可以理解的是，为了实现对超声换能器通道的切换，上述超声成 像系统接收前端装置中，还包括高压切换开关5，高压切换开关5分别与超声 换能器4和高压脉冲处理芯片1连接。