[发明专利]基于FPGA的医学超声成像系统用解调和对数压缩子系统

摘要

基于FPGA的医学超声成像系统用解调和对数压缩子系统属于医学超声技术领域，其特征在于，它含有：输入为数字回波信号的Hilbert变换电路，分别对该变换电路输出求平方的两个乘法器，求平方和的加法器，对平方和按取决于回波信号的和成像时扫描线的采样率之比进行间隔地抽取的寄存器，以及基于二叉树比较法设计的把平方根和对数压缩运算进行合并的平方根和对数压缩电路。所述的平方根和对数压缩电路只需一个比较器，一个8位移位寄存器和一个大小为28×16bits的RAM，就可实现16bits输入，8bits输出的对数运算。本发明在简化硬件结构的同时，实现了最好的解调和压缩效果。

主权项

1.基于FPGA的医学超声成像系统用解调和对数压缩子系统，含有现场可编程门阵列(FPGA)，其特征在于，它含有：输入为回波信号r(n)的Hilbert变换电路；分别对Hilbert变换电路的输出信号r(n)、进行平方运算的两个乘法器；对两个乘法器的输出r2(n)、求和的加法器；对加法器的输出A2(n)进行抽取的寄存器；对寄存器的输出A2(Mn)进行平方根和对数压缩运算，且其输出信号为k·log2(A(Mn))的平方根和对数压缩电路，其中M＝fs/fd，fs为数字回波信号的采样频率，fd为成像时扫描线的采样频率，k是比例系数，k＝2q/p，p为A2(Mn)的位数，q为图像数据点的位数，使得A2(Mn)＝2p时，k·log2(A(Mn))＝2q；所述的Hilbert变换电路、乘法器、加法器、寄存器、平方根和对数压缩电路都做在一个FPGA芯片上；所述的平方根和对数压缩电路是基于二叉树比较法设计的，它含有：8位移位寄存器，它设有复位控制输入端、时钟输入端、复位输入00000001端、左移信号输入端，以及计算结果输出端和地址输出端；RAM，它设有时钟输入端和数据输出端，它又和8位移位寄存器的地址输出端相连；比较器，它设有上述寄存器发出的数值信号的输入端，它又和RAM的数据输出端、8位移位寄存器的左移信号输入端相连。