JPH0723950A - Ultrasonic wave signal receiving method and ultrasonic diagnostic device - Google Patents

Ultrasonic wave signal receiving method and ultrasonic diagnostic device

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Publication number
JPH0723950A
JPH0723950A JP5176744A JP17674493A JPH0723950A JP H0723950 A JPH0723950 A JP H0723950A JP 5176744 A JP5176744 A JP 5176744A JP 17674493 A JP17674493 A JP 17674493A JP H0723950 A JPH0723950 A JP H0723950A
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JP
Japan
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frequency
output
converted
digital data
ultrasonic
Prior art date
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Pending
Application number
JP5176744A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Suzuki
陽一 鈴木
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GE Healthcare Japan Corp
Original Assignee
GE Yokogawa Medical System Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by GE Yokogawa Medical System Ltd filed Critical GE Yokogawa Medical System Ltd
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Publication of JPH0723950A publication Critical patent/JPH0723950A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an ultrasonic wave diagnostic device of simple circuit constitution and low cost by applying phase arrangement and addition, and orthogonal wave detection to RF echo signals converted into digital data to reduce a frequency to a base band frequency zone. CONSTITUTION:When an ultrasonic wave is transmitted from a transmission part 1 through an ultrasonic probe 2 to a sample diagnosis part 3, RF echo signals are obtained from zones of different sound impedances in the sample diagnosis part 3 to get into an A/D converter 5 to be converted into digital data. The converted RF echo signals are delayed for specified quantity by respective digital delay lines 6, so phase-arranged signals are provided and added by an adder 47 to get into a base band detection part 50. An output of a multiplier 51 is outputted from a low-pass filter 53 as a Q-component, and an output of a multiplier 52 is outputted from a low-pass filter 54 as an I-component. The RF signals outputted from the base band detection part 50 is dropped to a base band frequency having a DC at a center.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は超音波受信処理方法及び
超音波診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic wave reception processing method and an ultrasonic diagnostic apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】RF(Radio Frequenc
y)システムのディジタルビームフォーマの場合、遅延
加算後のエコー信号をlog圧縮,包絡線検波又は直交
検波等の処理系へ信号を転送する。この時の転送レート
は、A/D変換器のサンプリングレートに等しい周波数
で行われる必要がある。即ち、エコー信号のワード幅を
持つバスが高周波となり高周波ノイズの原因となる。こ
の高い周波数での転送を回避するため、ビームフォーマ
において、遅延加算後ベースバンドに落とす。これによ
り、転送レートはエコー信号の持つ帯域幅の2倍程度に
落とすことができる。
2. Description of the Related Art RF (Radio Frequency)
y) In the case of the digital beam former of the system, the echo signal after delay addition is transferred to a processing system such as log compression, envelope detection or quadrature detection. The transfer rate at this time needs to be a frequency equal to the sampling rate of the A / D converter. That is, the bus having the word width of the echo signal becomes high frequency, which causes high frequency noise. In order to avoid the transfer at this high frequency, the beam former drops to the baseband after delay addition. As a result, the transfer rate can be reduced to about twice the bandwidth of the echo signal.

【0003】図6は従来装置の構成例を示すブロック図
である。送信部1から超音波プローブ2を介して被検体
診断部3に超音波を送波すると、被検体診断部の音響イ
ンピーダンスの異なる領域からRF(Radio Fr
equency)エコー信号が得られる。このRFエコ
ー信号は、音線毎に得られる。ここで、音線の数(プロ
ーブの振動子の数)nだけのRFエコー信号は、各アン
プ4で増幅された後、A/D変換器5に入り、ディジタ
ルデータに変換される。(なお、装置によっては、クロ
スポイントスイッチ及び整相用1次ディレイライン等に
よってRFエコー信号をn未満にする構成もある)。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a conventional device. When an ultrasonic wave is transmitted from the transmission unit 1 to the subject diagnostic unit 3 via the ultrasonic probe 2, RF (Radio Fr.
The echo signal is obtained. This RF echo signal is obtained for each sound ray. Here, as many RF echo signals as the number of sound rays (the number of transducers of the probe) n are amplified by each amplifier 4, then enter the A / D converter 5, and are converted into digital data. (It should be noted that, depending on the device, there is a configuration in which the RF echo signal is set to less than n by a cross point switch, a phasing primary delay line, or the like.

【0004】ディジタルデータに変換されたRFエコー
信号は、それぞれのディジタル・ディレイライン6によ
り所定の量だけ遅延される。そして、各ディジタル・デ
ィレイライン6の出力からは位相の揃った信号が得られ
る。これらディジタル・ディレイラテン6の出力は、各
加算器7で加算される。そして、最後の加算器7で全て
のディジタルエコー信号の加算信号が得られる。このよ
うな加算方式をとっているのは、制御が簡便であるため
である。
The RF echo signal converted into digital data is delayed by a predetermined amount by each digital delay line 6. Then, from the output of each digital delay line 6, signals with uniform phases are obtained. The outputs of these digital delay Latins 6 are added by each adder 7. Then, the final adder 7 obtains an added signal of all digital echo signals. The reason why such an addition method is adopted is that the control is simple.

【0005】全加算信号は、ジャンパ配線8を介して別
のプリントボードに入る。その理由は、限られた面積の
プリントボードの大きさ(通常約30cm2 である)で
は、ディジタルディレイライン部で一杯になってしまう
ためである。その一方の入力は、TFCフィルタ(通過
域可変のバンドパスフィルタ)9に入る。このTFC
(Time Frequency Contorol)
フィルタ9は、以下のような働きをする。つまり、被検
体診断部3から反射される信号周波数は、被検体診断部
3の深さに比例して周波数が低下する。そこで、受波さ
れたRFエコー信号の周波数の変化に応じて、その通過
周波数の中心周波数を可変していくものである。このよ
うにすることにより、受信した周波数に正確なRFエコ
ー信号が得られる。TFC9を通過したRFエコー信号
は、log変換器10で対数圧縮された後、包絡線検波
等の処理が行われ、Bモード画像として表示部(図示せ
ず)に表示される。
The full addition signal enters another printed board through the jumper wiring 8. The reason is that the size of a printed board having a limited area (usually about 30 cm 2 ) fills up the digital delay line section. One of the inputs enters a TFC filter (bandpass filter with variable passband) 9. This TFC
(Time Frequency Control)
The filter 9 works as follows. That is, the frequency of the signal reflected from the subject diagnostic unit 3 decreases in proportion to the depth of the subject diagnostic unit 3. Therefore, the center frequency of the passing frequency is changed according to the change in the frequency of the received RF echo signal. By doing so, an accurate RF echo signal at the received frequency can be obtained. The RF echo signal that has passed through the TFC 9 is logarithmically compressed by the log converter 10 and then subjected to processing such as envelope detection and is displayed as a B-mode image on a display unit (not shown).

【0006】一方、ジャンパ配線8を介して入力された
RFエコー信号が直交検波部20に入る。直交検波部2
0では、乗算器21で入力信号とcosωtの乗算が行
われ、乗算器22で入力信号とsinωtとの乗算が行
われる。このようにして、90゜位相のずれたsin波
及びcos波と乗算された信号は、それぞれフィルタ2
3,24でフィルタリングされた後出力される。ここ
で、フィルタ23の出力がインフェーズ(INPHAS
E,以下Iと略す)信号、フィルタ24の出力がクオド
ラチャ(QUADRATURE,以下Qと略す)信号と
なる。これらI信号とQ信号は、ドプラ処理され、位相
情報が抽出される。
On the other hand, the RF echo signal input via the jumper wiring 8 enters the quadrature detection section 20. Quadrature detector 2
At 0, the multiplier 21 multiplies the input signal by cos ωt, and the multiplier 22 multiplies the input signal by sin ωt. In this way, the signals multiplied by the sin wave and the cos wave which are 90 ° out of phase are respectively filtered by the filter 2
It is output after being filtered by 3, 24. Here, the output of the filter 23 is in-phase (INPHAS
E, hereinafter abbreviated as I) signal, and the output of the filter 24 becomes a quadrature (QUADRATURE, hereinafter abbreviated as Q) signal. These I signal and Q signal are subjected to Doppler processing to extract phase information.

【0007】図7は従来装置の他の実施例を示す構成ブ
ロック図である。図6と同一のものは、同一の符号を付
して示す。送信部1から超音波プローブ2を介して被検
体診断部3に超音波を送波すると、被検体診断部の音響
インピーダンスの異なる領域からRFエコー信号が得ら
れる。このRFエコー信号は、音線毎に得られる。ここ
で、音線の数(プローブの振動子の数)nだけのRFエ
コー信号は、各アンプ4で増幅された後、A/D変換器
5に入り、ディジタルデータに変換される。
FIG. 7 is a configuration block diagram showing another embodiment of the conventional device. The same parts as those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals. When an ultrasonic wave is transmitted from the transmitting unit 1 to the subject diagnostic unit 3 via the ultrasonic probe 2, an RF echo signal is obtained from a region of the subject diagnostic unit having different acoustic impedance. This RF echo signal is obtained for each sound ray. Here, as many RF echo signals as the number of sound rays (the number of transducers of the probe) n are amplified by each amplifier 4, then enter the A / D converter 5, and are converted into digital data.

【0008】各A/D変換器5の出力はそのまま直交検
波部に入る。つまり、それぞれ乗算器41及び42に入
り、cosωt及びsinωtと乗算される。乗算され
たエコー信号は、ローパスフィルタ43からI信号とし
て、またローパスフィルタ44からQ信号として出力さ
れる。従って、この実施例の場合には、この直交検波部
40でベースバンド周波数領域まで落とされるので、以
降の信号は低い周波数信号となる。各ローパスフィルタ
43,44の出力はそれぞれディジタル・ディレイライ
ン6に入って、位相調整される。
The output of each A / D converter 5 enters the quadrature detector as it is. That is, they enter the multipliers 41 and 42, respectively, and are multiplied by cos ωt and sin ωt. The multiplied echo signal is output from the low pass filter 43 as an I signal and from the low pass filter 44 as a Q signal. Therefore, in the case of this embodiment, the quadrature detector 40 drops the signal to the baseband frequency region, and the subsequent signals are low frequency signals. The outputs of the low-pass filters 43 and 44 enter the digital delay line 6 for phase adjustment.

【0009】位相調整された各音線毎のディレイライン
出力は、I線分とQ成分毎にそれぞれ加算器45,46
に入り、加算される。ここで、加算器45,46のそれ
ぞれの構成は、図6の加算器7のそれと同じである。加
算器45,46の加算結果は、TFC部30に入る。加
算器45,及び46の出力がそれぞれ位相シフト用の位
相シフタ31に入り、周波数調整が行われる。位相シフ
タ31で周波数調整されたRFエコー信号は、続くロー
パスフィルタ32,33を介して、それぞれI信号,Q
信号として出力される。ここで、位相シフタ31は、図
6のTFC9のところで説明したように、反射エコー信
号周波数低下に伴う、フィルタの通過帯域を移動させる
ものである。この結果、フィルタ32,33からは目的
周波数成分のみが通過した最適なRFエコー信号が得ら
れる。
The phase-adjusted delay line output for each sound ray is added by adders 45 and 46 for each I line segment and Q component.
Enter and get added. Here, the configuration of each of the adders 45 and 46 is the same as that of the adder 7 of FIG. The addition results of the adders 45 and 46 enter the TFC unit 30. The outputs of the adders 45 and 46 enter the phase shifter 31 for phase shift, and the frequency is adjusted. The RF echo signal whose frequency has been adjusted by the phase shifter 31 is passed through low pass filters 32 and 33, which are I signal and Q signal, respectively.
It is output as a signal. Here, the phase shifter 31 moves the pass band of the filter as the frequency of the reflected echo signal decreases, as described in the TFC 9 of FIG. As a result, the optimum RF echo signal in which only the target frequency component has passed can be obtained from the filters 32 and 33.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図6に示す従来例で
は、システム全体がA/D変換器5のサンプリングクロ
ックで動作しなければならない。その際、TFCフィル
タ9も高速に動作しなければならず高速動作可能な素子
を用いる必要があり、コストが高くなると共に、構成が
複雑となる。更に、加算器7の部分とTFCフィルタ9
部分とはジャンパ配線8で配線されるので、高速の信号
が飛び交う回路中では、このジャンパ配線がアンテナの
動作をし、電磁波ノイズを拾ってしまいノイズに弱いと
いう問題があった。
In the conventional example shown in FIG. 6, the entire system must operate with the sampling clock of the A / D converter 5. At that time, the TFC filter 9 must also operate at high speed, and it is necessary to use an element capable of operating at high speed, which increases cost and complicates the configuration. Furthermore, the part of the adder 7 and the TFC filter 9
Since the wiring is connected to the portion by the jumper wiring 8, there is a problem that this jumper wiring operates as an antenna and picks up electromagnetic wave noise in a circuit in which high-speed signals fly, and is weak against noise.

【0011】また、図7に示す従来例では、A/D変換
器5による変換データを直に直交検波部40に入れてベ
ースバンド周波数域に落としているので、ノイズの影響
は受け難くなるが、チャンネル毎にI,Qそれぞれの系
統の回路を具備する必要があるので、回路構成が複雑に
なり、コストが高くなってしまうという問題があった。
Further, in the conventional example shown in FIG. 7, since the conversion data by the A / D converter 5 is directly put into the quadrature detection section 40 and dropped in the baseband frequency range, it is less susceptible to noise. Since it is necessary to provide circuits for I and Q systems for each channel, there is a problem that the circuit configuration becomes complicated and the cost becomes high.

【0012】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであって、回路構成が簡単でコストの安い超音波
受信処理方法及び超音波診断装置を提供することを目的
としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic wave reception processing method and an ultrasonic diagnostic apparatus having a simple circuit configuration and low cost.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
本発明は、プローブの各振動素子に対応する受波信号を
ディジタルデータに変換し(ステップ1)、変換された
各チャンネルのディジタルデータの位相を調整して加算
し(ステップ2)、加算されたディジタルデータ直交検
波してベースバンド周波数領域まで周波数を落とす(ス
テップ3)ようにしたことを特徴としている。
According to the present invention for solving the above-mentioned problems, a received signal corresponding to each vibrating element of a probe is converted into digital data (step 1), and the converted digital data of each channel is converted. It is characterized in that the phases are adjusted and added (step 2), the added digital data is quadrature detected, and the frequency is dropped to the baseband frequency region (step 3).

【0014】[0014]

【作用】先ず、ディジタルデータに変換したRFエコー
信号をディレイラインに通すことにより、整相加算す
る。そして、整相加算されたRFエコー信号を直交検波
してベースバンド周波数領域まで周波数を落とす。この
ように構成することにより、各音線毎にI成分用とQ成
分用のディジタルディレイラインが不要となり、回路が
簡素化される。また、先に、ベースバンドに変換してい
るので、扱う周波数は低周波となるので高速の素子を用
いる必要がなくなる。また、高周波ノイズを発生しなく
なり、ノイズ特性も向上する。このように、本発明によ
れば回路構成が簡単でコストの安い超音波受信処理方法
及び超音波診断装置を提供することができる。
First, the RF echo signal converted into digital data is passed through a delay line to perform phasing addition. Then, the RF echo signals subjected to the phasing addition are subjected to quadrature detection to drop the frequency down to the baseband frequency region. With this configuration, the digital delay lines for the I component and the Q component are not required for each sound ray, and the circuit is simplified. In addition, since the baseband is converted first, the frequency to be handled becomes a low frequency, so that it is not necessary to use a high-speed element. Further, high frequency noise is not generated and the noise characteristic is improved. As described above, according to the present invention, it is possible to provide an ultrasonic wave reception processing method and an ultrasonic diagnostic apparatus that have a simple circuit configuration and are inexpensive.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の動作を詳細に
説明する。図1は本発明方法の原理を示すフローチャー
ト、図2は本発明の原理ブロック図である。図2におい
て、図6,図7と同一のものは、同一の符号を付して示
す。図において、1は超音波を発射する送信部、2は超
音波の送波と受波を行なう超音波プローブ、3は被検体
診断部である。5は各超音波振動子毎のRFエコー信号
を受けてディジタルデータに変換するA/D変換器、6
はこれらA/D変換器5の各出力の位相を調整するディ
ジタル・ディレイラインである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The operation of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart showing the principle of the method of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of the principle of the present invention. 2, the same parts as those in FIGS. 6 and 7 are designated by the same reference numerals. In the figure, 1 is a transmitter that emits ultrasonic waves, 2 is an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves, and 3 is a subject diagnostic unit. Reference numeral 5 is an A / D converter that receives an RF echo signal of each ultrasonic transducer and converts it into digital data, 6
Is a digital delay line for adjusting the phase of each output of these A / D converters 5.

【0016】47は各ディジタル・ディレイライン6の
出力を加算する加算器、50は該加算器47の出力を受
けて直交検波を行なうベースバンド検出部である。加算
器47の具体的な構成は、図6に示す加算器7と同じで
ある。ベースバンド検出部50は、例えば中心周波数
3.5MHzのRFエコー信号を中心周波数0(直流)
のベースバンドに変換する。
Reference numeral 47 is an adder for adding the outputs of the respective digital delay lines 6, and reference numeral 50 is a baseband detector for receiving the output of the adder 47 and performing quadrature detection. The specific configuration of the adder 47 is the same as that of the adder 7 shown in FIG. The baseband detection unit 50 uses, for example, an RF echo signal having a center frequency of 3.5 MHz as a center frequency of 0 (direct current).
Convert to baseband.

【0017】ベースバンド検出部50において、51は
入力信号にsinωtを乗算する乗算器、52は入力信
号にcosωtを乗算する乗算器である。53は、乗算
器51の出力を受けるローパスフィルタ(LPF)、5
4は乗算器52の出力を受けるローパスフィルタであ
る。そして、ローパスフィルタ53の出力がQ成分、ロ
ーパスフィルタ54の出力がI成分となる。このように
構成された装置の動作を説明すれば、以下のとおりであ
る。
In the baseband detector 50, 51 is a multiplier for multiplying an input signal by sin ωt, and 52 is a multiplier for multiplying an input signal by cos ωt. 53 is a low pass filter (LPF) for receiving the output of the multiplier 51,
Reference numeral 4 is a low-pass filter that receives the output of the multiplier 52. The output of the low-pass filter 53 becomes the Q component, and the output of the low-pass filter 54 becomes the I component. The operation of the apparatus configured as described above will be described below.

【0018】送信部1から超音波プローブ2を介して被
検体診断部3に超音波を送波すると、被検体診断部の音
響インピーダンスの異なる領域からRFエコー信号が得
られる。このRFエコー信号は、音線毎に得られる。こ
こで、音線の数(プローブの振動子の数)nだけのRF
エコー信号は、A/D変換器5に入り、ディジタルデー
タに変換される。なお、装置によっては、クロスポイン
トスイッチ及び整相用1次ディレイライン等によってR
Fエコー信号をn未満にする構成にしてもよい。
When an ultrasonic wave is transmitted from the transmitting unit 1 to the subject diagnostic unit 3 via the ultrasonic probe 2, an RF echo signal is obtained from a region of the subject diagnostic unit having different acoustic impedance. This RF echo signal is obtained for each sound ray. Here, RF of the number of sound rays (the number of transducers of the probe) n
The echo signal enters the A / D converter 5 and is converted into digital data. Depending on the device, the cross point switch and the phasing primary delay line, etc.
The F echo signal may be less than n.

【0019】ディジタルデータに変換されたRFエコー
信号は、それぞれのディジタル・ディレイライン6によ
り所定の量だけ遅延される。そして、各ディジタル・デ
ィレイライン6の出力からは位相の揃った信号が得られ
る。これらディジタル・ディレイラテン6の出力は、加
算器47で加算される。加算器47の具体的な構成は、
図6に示す加算器7の構成と同じである。加算器47の
出力は、ベースバンド検出部50に入る。
The RF echo signal converted into digital data is delayed by a predetermined amount by each digital delay line 6. Then, from the output of each digital delay line 6, signals with uniform phases are obtained. The outputs of these digital delay Latins 6 are added by the adder 47. The specific configuration of the adder 47 is
The configuration is the same as that of the adder 7 shown in FIG. The output of the adder 47 enters the baseband detector 50.

【0020】ベースバンド検出部50では、加算器47
の出力はそれぞれ乗算器51,52に入る。乗算器51
では、入力信号はsinωtと乗算され、乗算器52で
は入力信号はcosωtと乗算される。乗算器51の出
力はローパスフィルタ53からQ成分として出力され、
乗算器52の出力はローパスフィルタ54からI成分と
して出力される。ここで、ベースバンド検出部50から
出力されるRFエコー信号は、中心を直流とするベース
バンド周波数に落とされる。これにより、エコー信号の
持つ帯域幅の2倍程度に落とすことができる。
In the baseband detector 50, the adder 47
The outputs of the two inputs to the multipliers 51 and 52, respectively. Multiplier 51
In, the input signal is multiplied by sin ωt, and in the multiplier 52, the input signal is multiplied by cos ωt. The output of the multiplier 51 is output as a Q component from the low-pass filter 53,
The output of the multiplier 52 is output from the low pass filter 54 as an I component. Here, the RF echo signal output from the baseband detection unit 50 is dropped to the baseband frequency whose center is DC. As a result, the bandwidth can be reduced to about twice the bandwidth of the echo signal.

【0021】図3はベースバンド検出の説明図である。
(a)は3.5MHzを中心とする周波数スペクトルで
あり、この周波数スペクトルが(b)に示すようなベー
スバンド域に変換される。従って、原点0を中心として
その周辺に情報成分が含まれ、低周波化が図れたことに
なる。
FIG. 3 is an explanatory diagram of baseband detection.
(A) is a frequency spectrum centered on 3.5 MHz, and this frequency spectrum is converted into the baseband region as shown in (b). Therefore, the information component is included around the origin 0 and the frequency is lowered.

【0022】この発明によれば、RFエコー信号が周波
数が低くなるので、図に示すようにベースバンド検出部
50の出力にジャンパ配線55,56を設けて他のプリ
ントボードと接続する場合でも、低周波となっているの
で、電磁波ノイズの影響は受けない。つまり、ノイズに
強くなる。また、ディジタル・ディレイライン6を通過
した後、直交検波を行なうので、I成分,Q成分毎のデ
ィジタル・ディレイラインは必要はなく回路も簡素化さ
れる。得られたI成分とQ成分から3(I2 +Q2
1/2 演算を行い、対数圧縮し、Bモード画像を表示す
る。なお、ドプラ情報の場合には、I,Qそれぞれの成
分をそのまま使用してMTI処理等を行なう。
According to the present invention, since the frequency of the RF echo signal becomes low, even when the jumper wirings 55 and 56 are provided at the output of the baseband detecting section 50 as shown in FIG. Since it has a low frequency, it is not affected by electromagnetic noise. That is, it is resistant to noise. Further, since the quadrature detection is performed after passing through the digital delay line 6, there is no need for a digital delay line for each I component and Q component, and the circuit is simplified. 3 (I 2 + Q 2 ) from the obtained I and Q components
1/2 calculation is performed, logarithmic compression is performed, and B mode image is displayed. In the case of Doppler information, MTI processing or the like is performed using the I and Q components as they are.

【0023】図4は本発明の一実施例を示す構成ブロッ
ク図である。図2と同一のものは、同一の符号を付して
示す。図において、4は各超音波振動子で受波したRF
エコー信号を所定の振幅になるまで増幅するアンプであ
る。これらアンプ4の出力がA/D変換器5に入力され
る。各A/D変換器5の出力は、それぞれ対応するディ
ジタル・ディレイライン6に入り、データ遅延される。
そして、各ディジタル・ディレイライン6の出力では、
位相が完全に揃うことになる。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. In the figure, 4 is the RF received by each ultrasonic transducer
It is an amplifier that amplifies the echo signal to a predetermined amplitude. The outputs of these amplifiers 4 are input to the A / D converter 5. The output of each A / D converter 5 enters the corresponding digital delay line 6 and is data-delayed.
And in the output of each digital delay line 6,
The phases will be perfectly aligned.

【0024】位相が揃えられたRFエコー信号は、加算
器47で加算された後、ベースバンド検出部50に入
る。ここで、乗算器51は入力信号とsin((ωt)
・t)を乗算し、乗算器52は入力信号とcos((ω
t)・t)を乗算する。ここで、これら三角関数のωt
は、中心周波数からの変動分の補正項であり、tが通常
の直交検波の時間成分である。このような構成とするこ
とにより、例えば中心周波数が3.5MHzを中心とし
て上下に変動する場合でも、その変動分を補正したベー
スバンドへの周波数変換が可能となる。これら変換され
たRFエコー信号は、続くローパスフィルタ53,54
に入ってノイズが除去された後、それぞれQ成分,I成
分として出力されることになる。
The RF echo signals whose phases are aligned are added by the adder 47, and then enter the baseband detector 50. Here, the multiplier 51 uses the input signal and sin ((ωt)
.Multidot.t), and the multiplier 52 multiplies the input signal by cos ((ω
Multiply t) · t). Here, ωt of these trigonometric functions
Is a correction term for the variation from the center frequency, and t is the time component of normal quadrature detection. With such a configuration, even when the center frequency fluctuates up and down around 3.5 MHz, for example, it is possible to perform frequency conversion into a base band in which the fluctuation is corrected. These converted RF echo signals are output to the subsequent low pass filters 53, 54.
After entering and noise is removed, it is output as a Q component and an I component, respectively.

【0025】図5はベースバンド検出部50の他の構成
例を示すブロック図である。ここでは、ω(t)=ω+
Δω(t)と考えることにする。
FIG. 5 is a block diagram showing another example of the configuration of the baseband detecting section 50. Here, ω (t) = ω +
Let us consider it as Δω (t).

【0026】加算器47の出力は、それぞれ乗算器6
1,62に入り、cosωt,sinωtと乗算され
る。乗算器61の出力は、乗算器63に入り、変動分s
inΔωtと乗算され、また乗算器64に入り、変動分
cosΔωtと乗算される。乗算器62の出力は、乗算
器65に入りcosΔωtと乗算され、また乗算器66
に入り、sinΔωtと乗算される。
The outputs of the adders 47 are the multipliers 6 respectively.
1, 62 and multiplied by cos ωt and sin ωt. The output of the multiplier 61 enters the multiplier 63, and the variation s
It is multiplied by inΔωt, and also enters the multiplier 64, and is multiplied by the fluctuation component cosΔωt. The output of the multiplier 62 enters the multiplier 65 and is multiplied by cos Δωt, and the multiplier 66
And is multiplied by sin Δωt.

【0027】そして、乗算器63の出力と乗算器65の
出力が加算器67で加算され、I成分となる。また、乗
算器64の出力と乗算器66の出力が加算器68で加算
され、Q成分となる。これら加算器67,68の出力は
それぞれローパスフィルタ53,54を介して出力され
る。このような構成にしても、診断部の深さ方向への周
波数の減少の影響を考慮しながらベースバンドへの変換
を行なうことができる。
Then, the output of the multiplier 63 and the output of the multiplier 65 are added by an adder 67 to form an I component. Further, the output of the multiplier 64 and the output of the multiplier 66 are added by the adder 68 to form a Q component. The outputs of the adders 67 and 68 are output via the low pass filters 53 and 54, respectively. Even with such a configuration, the conversion to the base band can be performed while considering the influence of the frequency decrease in the depth direction of the diagnostic unit.

【0028】以上、詳細に説明したように、本発明によ
れば遅延加算をRFシステムとして行なうため、コンパ
クトなシステムを実現することができる。また遅延加算
後、ベースバンド検出を行なうため、プリントボード間
のデータバスの転送速度をある程度低く抑えることがで
きる。また、TFCも周波数シフトと固定したローパス
フィルタで実現することができる。
As described in detail above, according to the present invention, since the delay addition is performed as the RF system, a compact system can be realized. Further, since the baseband detection is performed after the delay addition, the transfer speed of the data bus between the print boards can be suppressed to some extent low. Further, TFC can also be realized by a low-pass filter that has a fixed frequency shift.

【0029】[0029]

【発明の効果】このように、本発明によれば遅延加算さ
れたRFエコー信号に直交検波を施すことにより、回路
構成が簡単でコストの安い超音波受信処理方法及び超音
波診断装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, an ultrasonic wave reception processing method and an ultrasonic diagnostic apparatus having a simple circuit configuration and a low cost are provided by performing quadrature detection on the delayed and added RF echo signals. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明方法の原理を示すフローチャートであ
る。
FIG. 1 is a flow chart showing the principle of the method of the present invention.

【図2】本発明の原理ブロック図である。FIG. 2 is a principle block diagram of the present invention.

【図3】ベースバンド検出の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of baseband detection.

【図4】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
FIG. 4 is a configuration block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図5】ベースバンド検出部の他の実施例を示す構成ブ
ロック図である。
FIG. 5 is a configuration block diagram showing another embodiment of the baseband detection unit.

【図6】従来装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a conventional device.

【図7】従来装置の他の構成例を示すブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing another configuration example of a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信部 2 プローブ 3 被検体診断部 5 A/D変換器 6 ディジタル・ディレイライン 47 加算器 50 ベースバンド検出部 51,52 乗算器 53,54 ローパスフィルタ 55,56 ジャンパ配線 1 Transmitter 2 Probe 3 Subject Diagnosis Unit 5 A / D Converter 6 Digital Delay Line 47 Adder 50 Baseband Detector 51,52 Multiplier 53,54 Low-pass Filter 55,56 Jumper Wiring

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プローブの各振動素子に対応する受波信
号をディジタルデータに変換し(ステップ1)、 変換された各チャンネルのディジタルデータの位相を調
整して加算し(ステップ2)、 加算されたディジタルデータ直交検波してベースバンド
周波数領域まで周波数を落とす(ステップ3)ようにし
たことを特徴とする超音波受信処理方法。
1. A received signal corresponding to each vibrating element of a probe is converted into digital data (step 1), the phase of the converted digital data of each channel is adjusted and added (step 2), and added. An ultrasonic wave reception processing method characterized in that quadrature detection of digital data is performed and the frequency is dropped to the baseband frequency region (step 3).
【請求項2】 被検体に超音波を照射し、該被検体から
の反射信号を受信処理して超音波画像として表示するよ
うにした超音波診断装置において、 プローブの各振動素子に対応する受波信号をディジタル
データに変換するA/D変換器(5)と、 変換された各チャンネルのディジタルデータの位相を調
整するディジタルディレイライン(6)と、 これらディジタルディレイライン(6)の出力を加算す
る加算器(47)と、 該加算器(47)の出力を受けて、直交検波してベース
バンド周波数領域まで周波数を落とすベースバンド検出
部(50)より構成されることを特徴とする超音波診断
装置。
2. An ultrasonic diagnostic apparatus in which an ultrasonic wave is applied to a subject, and a reflection signal from the subject is received and displayed as an ultrasonic image. Add the A / D converter (5) that converts the wave signal to digital data, the digital delay line (6) that adjusts the phase of the converted digital data of each channel, and the outputs of these digital delay lines (6) And an adder (47) for performing a quadrature detection to reduce the frequency to a baseband frequency region by receiving the output of the adder (47). Diagnostic device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0961409A (en) * 1995-08-21 1997-03-07 Hitachi Ltd Ultrasonic signal processing apparatus
FR2803630A1 (en) 2000-01-12 2001-07-13 Toyota Motor Co Ltd Fuel injector for a diesel engine for a vehicle includes throttling needle for blocking injection passage, armature mounted on needle and opening electric solenoid for applying induced magnetic field
JPWO2004107981A1 (en) * 2003-06-03 2006-07-20 株式会社日立メディコ Ultrasonic diagnostic equipment
JP2006187667A (en) * 1994-08-05 2006-07-20 Acuson Corp Receiving beam generator

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