[发明专利]基于延时参数实时计算和流水线的多波束合成方法和装置

摘要

一种基于延时参数实时计算和流水线的多波束合成方法和装置。该装置利用了计算延时的参数中需要实时计算和不需要实时计算的参数分离，与波束序号相关的参数以及无关参数的分离，设计出只用简单切换即可适用不同类型探头的实时延时计算单元。该计算单元采用流水线设计，M个波束的延时参数以流水线方式在该计算单元中算出，然后对同一路回波数据存储单元进行读取，以实现各波束的延时。大大减少了FPGA中资源的消耗。本发明通过直接计算以获得高的延时精度。为了解决硬件资源的过多占用问题，本发明采用了流水线设计，使得M个波束共用延时参数计算单元，从而大大减少了硬件资源的消耗。

主权项

一种基于延时参数实时计算和流水线的多波束合成方法，其至少有一个多波束合成装置，一个多波束合成装置接受一个通道的超声回波，一个通道的超声回波有M个不同扫描角度或扫描位置的波束，其特征在于包括以下步骤：A.每一个多波束合成装置分别将接收到的回波信号转换成数字信号；B.每一个多波束合成装置分别将转换后的回波数字信号线性的写入双端口RAM或三端口RAM；c.根据当前通道对应的阵元参数以及焦点位置参数分时计算出同一通道内M路波束的延时参数，再换算成RAM的读出地址；D.在一次写周期的时间内，按照计算出的读出地址轮流从RAM中读出经过延时的回波数据，产生M路延时信号输出；E.将同一通道内产生的M路延时信号输出分时的通过一个插值单元和一个加权单元，进行细延时和变迹操作，F.将所有多波束合成装置产生的第一个波束叠加为第一合成波束，将所有多波束合成装置产生的第二个波束叠加为第二合成波束，......将所有多波束合成装置产生的第M个波束叠加为第M合成波束，上述操作分时的在同一个求和单元流水线式完成；G.输出的M路波束信号仍然以分时复用的方式传往下一级求和单元或进行信号处理和图像处理。