CN101116622B - 波束合成的接收变迹参数的实时计算方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种波束合成的接收变迹参数的实时计算方法和装置，所述装置作为一个独立附件接入超声成像系统的接收波束合成模块的信号输入端，包括：第一至第三乘法器、第一至第四加法器、减法器、除法器、抽取率存储器、接收孔径存储器、抽取起点存储器、预置变迹参照曲线存储器、变迹深度计数器、通道计数器、系数选择器、数据选择器、地址处理器和定时控制模块。变迹参数的实时计算包括：在系统内预置一条长度为N的预置的变迹参照曲线，对所述预置的变迹参照曲线按深度进行不同起点，不同抽取率的抽取，抽取结果作为各信号接收处理通道不同深度的变迹参数。采用本发明的技术方案能节省系统的存储器资源，系统切换探头时装载参数的速度较快。

Description

波束合成的接收变迹参数的实时计算方法及其装置

技术领域

本发明涉及医用超声波诊断系统中数字波束的合成，尤其涉及旨在节省系统存储器资源的在接收进程中波束合成变迹参数的实时计算方法及其装置。

背景技术

超声成像设备中，变迹参数是波束合成不可缺少的一个参数。对于绝大多数超声成像系统，都采取把变迹参数提前算好并存储在硬件存储器的方式。由于变迹参数是一个随接收波束深度变化而变化的量，对于线阵梯形扫描及相控阵扫描，变迹参数还和接收线位置相关，所以这些变迹参数的总量可能有几十Mbit，甚至更多。这样必然导致系统要增加额外的存储器，造价变高，另外在切换探头时载入新参数需要的时间也较长，不方便使用。

美国6,123,671号专利公开了不同阵元如何从预存的变迹参数读取出对应变迹值的方法，但没有涉及变迹参数的实时计算，由于存储的变迹参数和深度相关，美国6,123,671号专利方案仍然要耗费较大的存储空间，从该专利的内容来看，仅适用于凸阵和线阵垂直发射，因此美国6,123,671号专利方法的适用面受到一定的限制。

我国哈尔滨工业大学控制科学与工程系的马家辰、沈毅、苏宝库三人在“ChineseJournal of Medical Instrumentation”(2005年29卷第6期)上发表的综合评述“超声声束形成技术的对比分析”公开了超声成像系统中声束形成的几种常见技术，其中也公开了一种接收波束的聚焦方法，该方法是通过数字并行阵列加法器读取各通道FIFO存储器的回波数据，进行波束合成，但并未解决用“变迹波束合成模块按照调用变迹参数实时计算各通道FIFO存储器的数字化回波信号的读地址”这一技术问题。

硬件实时参数计算也许是一种解决机制。超声成像以扫描线为基本单位，只需要预存少量参数，并在每条扫描线发射接收前写入几个控制参数，即可以在接收期间由硬件自动生成所需的变迹参数，这将大大节省系统的存储器资源。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种超声波束的合成方法及其实现该方法的硬件装置。

本发明采用如下技术方案：

设计一种超声波束的合成方法，该方法执行如下步骤：

a.探头各阵元接收来自接收线的反射回波信号；

b.所述探头各阵元把接收到的反射回波信号送入各自的信号接收处理通道进行放大处理和模数转换；

c.经模数转换后的各通道数字化回波数据分别被送入FIFO存储器；

d.变迹参数实时计算装置实时计算生成各通道FIFO存储器的数字化回波信号的变迹参数；

e.接收波束合成模块调用变迹参数实时计算装置产生的变迹参数进行波束合成。

在上述步骤d中实时计算所述变迹参数包括如下步骤：

d1.在变迹参照曲线存储器内预置一条长度为N的函数，作为变迹参照曲线；

所述长度为N的函数为高斯窗或汉明窗；

d2.根据预设的参数对所述预置的变迹参照曲线按深度进行不同起点，不同抽取率的抽取，抽取结果作为各信号接收处理通道不同深度的变迹参照曲线。

在分步骤d1中，利用所述变迹参照曲线的对称特性，在所述变迹参照曲线存储器内只保存左半部分或右半部分的N/2点。为保证所需的计算精度，所述N应大于32，N的一个典型值为1024。

利用所述变迹参照曲线抽取不同深度的变迹参数时，首先判断对应阵元是否在接收孔径以内，接收孔径以外的变迹参数为0，接收孔径以内的阵元从StartP_j开始抽取，抽取率为Δn_j，j为代表不同的接收深度，变迹参数Rapo_j，n用下式计算：

其中P_j，n＝StartP_j+(n-ChanNum/2+Aper_j/2)*Δn_j+Offset_j

if(P_j，n＞N/2-1)P_j，n＝N-1-P_j，n

Offset_j＝-Fx_j/d*Δn_j    d为阵元间距

Fx_j＝Fx_j-1+ΔFx＝Fx₀+j*ΔFx，

上式中Win(P_j，n)为预置的变迹参照曲线；Aper_j为接收孔径大小；StartP_j为不同变迹深度下接收孔径内的变迹参照曲线抽取的起点值；Fx_j为接收焦点的横坐标，ΔFx是指两个变迹参照曲线发生变化的接收焦点之间的横坐标的间距，j为深度，n为阵元序号；N为变迹参照曲线长度；P_j，n为抽取坐标；Offset_j为偏移量；对接收通道数为ChanNum的系统，n的取值范围为0～ChanNum-1。

上述实时计算方法的硬件实现方式包括如下过程：

预先把各有关参数存入各存储器，即把变迹参照曲线抽取率值Δn_j存入抽取率存储器，接收孔径大小Aper_j存入接收孔径存储器，不同变迹深度下接收孔径内的变迹参照曲线抽取的起点值StartP_j存入抽取起点存储器，归一化后变迹参照曲线的左半部分存入变迹参照曲线存储器，则实时计算所述接收变迹参数包括如下步骤：

i、在定时控制模块的控制下，变迹深度计数器按照变迹变化的时间间隔进行加1计数；

ii、所述变迹深度计数器把其计数值分别赋予抽取率存储器、接收孔径存储器和抽取起点存储器作为它们的读地址并分别从所述抽取率存储器读取该变迹深度下的抽取率参数Δn_j，从所述接收孔径存储器中读取该变迹深度下的接收孔径参数Aper_j，从所述抽取起点存储器中读取该变迹深度下的抽取起点参数StartP_j；

iii、所述第二孔径偏转参数ΔFx/d与变迹深度计数值经过第一乘法器相乘，得到的结果再与第一孔径偏转参数Fx₀/d经过第一加法器相加得到该变迹深度下的因子Fx_j/d，然后与所述抽取率参数Δn_j在第二乘法器处相乘，相乘的结果就是在此模式下的偏移量Offset_j；

iv、如果与所述通道计数器的计数值对应的通道在接收孔径Aper_j之内，则系数选择信号选择第二乘法器计算输出偏移量；如果与所述通道计数器的计数值对应的通道在接收孔径Aper_j之外，则系数选择信号选择第二乘法器计算输出0，该选择控制在系数选择器处实现；

v、该深度下的接收孔径值从接收孔径存储器中读出后除以2，相除后的结果与通道计数器的计数值减去ChanNum/2的结果在第二加法器处相加，相加后的结果在第三乘法器处乘以抽取率Δn_j，相乘的结果即为因子(n-ChanNum/2+Aper_j/2)*Δn_j；

vi、经过第三加法器与第四加法器将偏移量Offset_j、抽取起点StartP_j和因子(n-ChanNum/2+Aper_j/2)*Δn_j相加，得到在变迹深度j通道n的抽取坐标，该抽取坐标对应因子P_j，n，该抽取坐标在地址处理模块中进行地址处理，如果抽取坐标P_j，n大于变迹参照曲线长度的一半，即N/2时，地址取N-1-P_j，n；如果抽取坐标小于等于变迹参照曲线长度的一半，地址取P_j，n；

vii、地址处理模块输出的地址用做变迹参照曲线存储器的读地址，读出来的数据经过一个数据选择模块，如果该通道在接收孔径内，数据选择信号选择存储器数据输出，该地址读出来的数据就是该变迹深度j通道n的变迹参数值；如果该通道在接收孔径外，数据选择信号选择0数据，则在该变迹深度j下该通道n的变迹参数值为0；

viii、定时控制模块在变迹深度j时控制通道计数器以1的时间间隔从通道0计数到通道ChanNum-1，循环执行步骤i至步骤viii从而获得ChanNum个通道的变迹参数实时计算。

所述接收通道数ChanNum取值范围为1至512，其典型值为32、64或128。

本发明采用的技术方案还包括一种波束合成的接收变迹参数的实时计算装置，该装置作为一个独立附件接入超声成像系统的接收波束合成模块的信号输入端，其特征在于所述计算装置包括：

第一至第三乘法器、第一至第四加法器、减法器、除法器、抽取率存储器、接收孔径存储器、抽取起点存储器、变迹参照曲线存储器、变迹深度计数器、通道计数器、系数选择器、数据选择器、地址处理器和定时控制模块：

所述定时控制模块的信号输出端分别连接所述通道计数器和变迹深度计数器，所述变迹深度计数器把其计数值分别送给抽取率存储器、接收孔径存储器和抽取起点存储器，所述第一乘法器的输入端连接第二孔径偏转参数ΔFx/d与变迹深度计数器，其输出值与第一孔径偏转参数Fx₀/d一起被送入所述第一加法器；

所述第二乘法器的输入端分别连接第一加法器和抽取率存储器的输出端，其输出端连接系数选择器；所述除法器的输入端接所述接收孔径存储器，其输出端接所述第二加法器；所述减法器把所述通道计数器的计数值减去接收通道数ChanNum的一半，即减去ChanNum/2，其输出数值被送入所述第二加法器；

所述第三乘法器的输入端分别连接第二加法器和抽取率存储器的输出端，其输出端与系数选择器的输出端一起连接第三加法器，所述第三加法器的输出与抽取起点存储器的输出在第四加法器处相加，被送入所述地址处理模块中进行地址处理，地址处理模块输出的地址用做所述变迹参照曲线存储器的读地址，读出来的数据经过所述数据选择模块，该数据选择模块输出变迹深度j通道n的接收变迹参数。

与现有技术相比，本发明波束合成的接收变迹参数的实时计算方法及其装置具有如下优点：在保证波束合成质量的前提下，系统需要存储的参数量更少，因此节省了系统的存储器资源，系统切换探头时装载参数的速度也较快。

附图说明

图1是采用本发明装置的一个超声波成象系统的原理方框图；

图2是本发明所采用的变迹参照曲线图；

图3是本发明是超声波成象系统接收变迹参数获取方式示意图；

图4是是本发明考虑波束校正的波束合成的接收变迹参数的实时计算方法的硬件构成框图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明方法及其装置进行详细的说明。

图1是B型超声成像系统的原理方框图，本发明的接收变迹参数的实时计算装置在图1中作为作为一个独立附件接入超声成像系统的接收波束合成模块的信号输入端。

下面主要以64通道单波束的B型超声成像系统为例进行说明，很显然，本发明的技术方案很容易推广到其它通道数(如24、48或更多通道)以及多波束的情况。

一、波束合成原理可以用公式表示为：

$\mathrm{BFecho}\left(j\right)=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}[\mathrm{rapo}\left(i\right)\left(j\right)*A\left(j\right)*\mathrm{Gecho}\left(i\right)\left(j\right)+\mathrm{rapo}\left(i\right)\left(j\right)*B\left(j\right)*\mathrm{Gecho}\left(i\right)(j+1)]---\left(1\right)$

式中：BFecho(j)为波束合成结果，j代表时间，i为接收通道号，n为接收孔径，Gecho为经接收粗延时调整后各通道的回波信号，A和B为插值系数。rapo即为变迹参数，从(1)式可以看出，它的作用在于给不同通道的回波以不同的权重。一般情况下，各通道的变迹参数各不相同，并且随深度变化而变化。

在实际系统设置中，不同深度的变迹参照曲线(即不同通道的变迹值组成的曲线)尽管各不相同，但是都可以认为是同一条曲线(大多数情况下为高斯窗或者汉明窗)经过拉伸、压缩后的一段或者全部。基于此，本发明提出了一种基于对同一条预置曲线进行不同抽取，得到不同深度变迹参照曲线的方法。

变迹参数由系数预存的一条变迹参照曲线中抽取得到(参见图2)。预存的变迹参照曲线的长度为N，考虑到一般情况下该曲线肯定为对称曲线，因此只保存N/2点(如图2曲线的左半部分)，每点8bit。在硬件存储量许可的情况下，N值取大一点比较好，在本发明的一个实现中，N值取1024点。

硬件由变迹参照曲线抽取变迹参数时，首先判断对应阵元是否在接收孔径以内，接收孔径以外的变迹参数为0；孔径以内的阵元从StartP_j开始抽取，抽取率为Δn_j，此处j是代表不同的接收深度。StartP_j和Δn_j由软件计算好并预存在RAM中。假定变迹参数定义做Rapo_j，n，j为深度，n为阵元序号(对接收通道数为ChanNum的系统，n取值范围是0～ChanNum-1)。Rapo_j，n计算方式如下：

其中P_j，n＝StartP_j+(n-ChanNum/2+Aper_j/2)*Δn_j    (2)

if(P_j，n＞N/2-1)P_j，n＝N-1-P_j，n

上式中Win(P_j，n)为预存的变迹参照曲线，Aper_j代表深度j处的接收孔径。设置参数时，通过Aper_j，StartP_j和Δn_j保证按照式(1)抽取出来的变迹参照曲线中心点始终为最大，并且基本对称。

式(1)满足凸阵和线阵垂直发射和接收的情况，并且要求接收线起点位于接收孔径的中心。如图3中接收线L，O为孔径中心，接收线L的起点和O重合。

二、考虑孔径偏移

实际情况下，接收线往往并不位于接收孔径的中心，或者说孔径发生了偏移(图3中接收线M，O为孔径中心，O’为接收线M起点)，这时候就不能直接使用式(1)计算接收线M的变迹。

接收线M和接收线L主要区别在于与接收线M最接近的阵元不一样，一般来说我们希望离接收焦点最近的阵元有最大的变迹，只需要将式(1)中P_j，n的计算方式变化一下即可，式(1)变为：

其中P_j，n＝StartP_j+(n-ChanNum/2+Aper_j/2)*Δn_j+Offset_j    (2)

if(P_j，n＞N/2-1)P_j，n＝N-1-P_j，n

Offset_j＝O′O/d*Δn_j    d为阵元间距

式(2)相对于式(1)，在计算P_j，n时多加了一个偏移量Offset_j，该偏移量和深度相关，在实现时可以由软件提前计算出O′O/d，在扫描开始前写入硬件，然后实时计算Offset_j。式(2)适用于凸阵和线阵的垂直扫描。

三、偏转接收

对于相控阵和线阵梯形扫描，接收扫描线并非垂直于探头表面，(图3中接收线N，O为孔径中心，O”为接收线N起点，α为接收线偏转的角度)。由于接收线有一个偏转角度，所以对每一接收焦点，与其最邻近的探头阵元均不相同。所以式(2)不能适用于接收线N。对于接收焦点坐标位于(Fx_j，Fz_j)的接收焦点，变迹参照曲线Rapo_j，n计算方式如下：

其中P_j，n＝StartP_j+(n-ChanNum/2+Aper_j/2)*Δn_j+Offset_j    (3)

if(P_j，n＞N/2-1)P_j，n＝N-1-P_j，n

Offset_j＝-Fx_j/d*Δn_j    d为阵元间距

式(1)和式(2)都可以统一到式(3)中，对于式(1)，Fx_j始终为0，对于式(2)，Fx_j深度不变，始终为OO’，而更广泛的情况，Fx_j随深度发生变化。

Fx_j的值可以由硬件实时计算。计算方法为：

Fx_j＝Fx_j-1+ΔFx＝Fx₀+j*ΔFx    (4)

ΔFx是指两个变迹参照曲线发生变化的接收焦点之间的横坐标间距(参见图3)，因为变迹参照曲线产生变化的时间间隔是固定的，所以ΔFx也是个定值。

式(3)中，计算Offset_j需要用到除法运算，一般硬件计算电路均希望尽量避免除法，所以可以按如下方式计算Fx_j/d：

Fx_j/d＝(Fx₀+j*ΔFx)/d＝Fx₀/d+j*ΔFx/d    (5)

Fx₀/d和ΔFx/d的值由软件计算好，在扫描开始前写入硬件的寄存器，硬件通过累加的方式计算Fx_j/d。

四、硬件实现方式

以一个64通道单波束的超声成像系统为例，在进行波束合成时需要进行最多64通道的变迹参数计算，实现装置如图4所示。

在该实现装置中包括变迹参照曲线存储器、抽取起点存储器、抽取率存储器以及接收孔径存储器，包括第一偏转参数以及第二偏转参数，还包括深度计数器、通道计数器以及定时控制模块。第一偏转参数对应于算法中的Fx₀/d因子，第二偏转参数对应于算法中的ΔFx/d因子。

抽取率存储器存储了不同变迹深度下的变迹参照曲线抽取率值，这个存储器的地址对应变迹深度，地址中的值对应该深度下的抽取率值。接收孔径存储器存储了不同变迹深度下的接收孔径大小，这个存储器的地址对应变迹深度，地址中的值对应该变迹深度下的接收孔径大小。抽取起点存储器存储了不同变迹深度下接收孔径内的变迹参照曲线抽取的起点值，这个存储器的地址对应变迹深度，地址中的值对应抽取起点值。变迹参照曲线存储器存储了一条左右对称归一化曲线的左半部分，地址对应曲线的x轴坐标，地址中的数值对应与曲线的幅度值。

在定时控制模块的控制下，变迹深度计数器按照变迹变化的时间间隔进行加1计数，在某个变迹深度下，控制通道计数器按一定的时间间隔从通道0计数到通道63。

变迹深度计数器的计数值是抽取率存储器、接收孔径存储器以及抽取起点存储器的读地址，根据变迹深度计数器的计数值，可以分别从抽取率存储器读取该变迹深度下的抽取率参数Δn_j，从接收孔径存储器中读取该变迹深度下的接收孔径参数Aper_j，从抽取起点存储器中读取该变迹深度下的抽取起点参数StartP_j。

第二孔径偏转系数与变迹深度计数值经过第一乘法器相乘，得到的结果再与第一孔径偏转系数经过第一加法器相加可以得到该变迹深度下的因子Fx_j/d。然后与抽取率参数Δn_j在第二乘法器处相乘，相乘的结果就是在此模式下的偏移量。

如果与通道计数器的计数值对应的通道在接收孔径内，则系数选择信号选择第二乘法器计算的偏移量输出；如果与通道计数器的计数值对应的通道在接收孔径外，则系数选择信号选择输出0。该选择控制在系数选择器处实现。

该深度下的接收孔径值从接收孔径存储器中读出后除以2(该除法器可以用右移一位简单实现)。相除后的结果与通道计数器的计数值减去ChanNum/2的结果在第二加法器处相加，相加后的结果在第三乘法器处乘以抽取率Δn_j，相乘的结果即为公式(3)中的因子(n-ChanNum/2+Aper_j/2)*Δn_j。

经过第三加法器与第四加法器将偏移量、抽取起点StartP_j以及因子(n-ChanNum/2+Aper_j/2)*Δn_j相加，得到在变迹深度j通道n的抽取坐标，该抽取坐标对应公式(3)中的因子P_j，n。该抽取坐标在地址处理模块中进行地址处理。如果抽取坐标大于变迹参照曲线长度的一半(即N/2)时，地址取坐标取N-1-P_j，n；如果抽取坐标小于等于变迹参照曲线长度的一半，地址取P_j，n。地址处理模块输出的地址用做于变迹参照曲线存储器的读地址，读出来的数据经过一个数据选择模块，如果该通道在接收孔径内，数据选择信号选择存储器数据输出，该地址读出来的数据就是该变迹深度j通道n的变迹值；如果该通道在接收孔径外，数据选择信号选择0数据，则在该变迹深度下该通道的变迹值为0。

定时控制模块在变迹深度j时控制通道计数器从0计数到63便可以完成64通道的变迹参数计算。当定时控制模块控制变迹深度在整个波束合成期从变迹深度0计数到最大的扫描深度时就可以完成64通道单波束系统全部变迹参数的实时计算。

Claims (10)

1.一种超声波束的合成方法，包括步骤：

a.探头各阵元接收来自接收线的反射回波信号；

b.所述探头各阵元把接收到的反射回波信号送入各自的信号接收处理通道进行放大处理和模数转换；

c.经模数转换后的各通道数字化回波数据分别被送入FIFO存储器；

其特征在于，所述方法还包括步骤：

d.变迹参数实时计算装置实时计算生成各通道FIFO存储器的数字化回波信号的变迹参数；

e.接收波束合成模块调用变迹参数实时计算装置产生的变迹参数进行波束合成；

所述步骤d中实时计算所述变迹参数又包括如下分步骤：

d1.在变迹参照曲线存储器内预置一条长度为N的函数作为变迹参照曲线；

d2.根据预设的变迹参照曲线抽取率值、接收孔径大小和变迹参照曲线抽取的起点值对所述预置的长度为N的函数按深度进行不同起点，不同抽取率的抽取，抽取结果作为各信号接收处理通道不同深度的变迹参数。

2.根据权利要求1所述的超声波束的合成方法，其特征在于：分步骤d1所述长度为N的函数为高斯窗或汉明窗；分步骤d2所述长度为N的函数为变迹参照曲线。

3.根据权利要求1所述的超声波束的合成方法，其特征在于：分步骤d1中，利用所述变迹参照曲线的对称特性，在所述变迹参照曲线存储器内只保存左半部分或右半部分的N/2点。

4.根据权利要求1或3所述的超声波束的合成方法，其特征在于：为保证所需的计算精度，所述N应大于32。

5.根据权利要求4所述的超声波束的合成方法，其特征在于：所述N的一个典型值为1024。

6.根据权利要求3所述的超声波束的合成方法，其特征在于：利用所述变迹参照曲线抽取不同深度的变迹参数时，首先判断对应阵元是否在接收孔径以内，接收孔径以外的变迹参数为0，接收孔径以内的阵元从StartP_j开始抽取，抽取率为Δn_j，j为代表不同的接收深度，变迹参数Rapo_j，n用下式计算：

其中P_j，n＝StartP_j+(n-ChanNum/2+Aper_j/2)*Δn_j+Offset_j

if(P_j，n＞N/2-1)P_j，n＝N-1-P_j，n

Offset_j＝-Fx_j/d*Δn_jd为阵元间距

Fx_j＝Fx_j-1+ΔFx＝Fx₀+j*ΔFx，上式中Win(P_j，n)为预置的变迹参照曲线；Aper_j为接收孔径大小；StartP_j为不同变迹深度下接收孔径内的变迹参照曲线抽取的起点值；Fx_j为接收焦点的横坐标，ΔFx是指两个变迹参照曲线发生变化的接收焦点之间的横坐标的间距，j为深度，n为阵元序号，Fx₀为深度为0时接收焦点的横坐标；N为变迹参照曲线长度；P_j，n为抽取坐标；Offset_j为偏移量；对接收通道数为ChanNum的系统，n的取值范围为0～ChanNum-1。

7.根据权利要求5所述的超声波束的合成方法，其特征在于该超声波束的合成方法的硬件实现方式包括如下过程：

预先把各有关参数存入各存储器，即把变迹参照曲线抽取率值Δn_j存入抽取率存储器，接收孔径大小Aper_j存入接收孔径存储器，不同变迹深度下接收孔径内的变迹参照曲线抽取的起点值StartP_j存入抽取起点存储器，归一化后变迹参照曲线的左半部分存入变迹参照曲线存储器，则实时计算所述接收变迹参数包括如下步骤：

i、在定时控制模块的控制下，变迹深度计数器按照变迹变化的时间间隔进行加1计数；

ii、所述变迹深度计数器把其计数值分别赋予抽取率存储器、接收孔径存储器和抽取起点存储器作为它们的读地址并分别从所述抽取率存储器读取该变迹深度下的抽取率参数Δn_j，从所述接收孔径存储器中读取该变迹深度下的接收孔径参数Aper_j，从所述抽取起点存储器中读取该变迹深度下的抽取起点参数StartP_j；

iii、第二孔径偏转参数ΔFx/d与变迹深度计数值经过第一乘法器相乘，得到的结果再与第一孔径偏转参数Fx₀/d经过第一加法器相加得到该变迹深度下的因子Fx_j/d，然后与所述抽取率参数Δn_j在第二乘法器处相乘，相乘的结果就是在此模式下的偏移量Offset_j；

iv、如果与通道计数器的计数值对应的通道在接收孔径Aper_j之内，则系数选择信号选择第二乘法器计算输出偏移量；如果与所述通道计数器的计数值对应的通道在接收孔径Aper_j之外，则系数选择信号选择第二乘法器计算输出0，该选择控制在系数选择器处实现；

v、该深度下的接收孔径值从接收孔径存储器中读出后除以2，相除后的结果与通道计数器的计数值减去ChanNum/2的结果在第二加法器处相加，相加后的结果在第三乘法器处乘以抽取率Δn_j，相乘的结果即为因子(n-ChanNum/2+Aper_j/2)*Δn_j；

vi、经过第三加法器与第四加法器将偏移量Offset_j、抽取起点StartP_j和因子(n-ChanNum/2+Aper_j/2)*Δn_j相加，得到在变迹深度j通道n的抽取坐标，该抽取坐标对应因子P_j，n，该抽取坐标在地址处理模块中进行地址处理，如果抽取坐标P_j，n大于变迹参照曲线长度的一半，即N/2时，地址取N-1-P_j，n；如果抽取坐标小于等于变迹参照曲线长度的一半，地址取P_j，n；

vii、地址处理模块输出的地址用做变迹参照曲线存储器的读地址，读出来的数据经过一个数据选择模块，如果该通道在接收孔径内，数据选择信号选择存储器数据输出，该地址读出来的数据就是该变迹深度j通道n的变迹参数值；如果该通道在接收孔径外，数据选择信号选择0数据，则在该变迹深度j下该通道n的变迹参数值为0；

viii、定时控制模块在变迹深度j时控制通道计数器以1的时间间隔从通道0计数到通道ChanNum-1，循环执行步骤i至步骤viii从而获得ChanNum个通道的变迹参数实时计算。

8.根据权利要求7所述的超声波束的合成方法，其特征在于：所述接收通道数ChanNum取值范围为1至512。

9.根据权利要求8所述的超声波束的合成方法，其特征在于：所述接收通道数ChanNum典型值为32、64或128。

10.一种波束合成的接收变迹参数的实时计算装置，该装置作为一个独立附件接入超声成像系统的接收波束合成模块的信号输入端，其特征在于所述计算装置包括：

第一至第三乘法器、第一至第四加法器、减法器、除法器、抽取率存储器、接收孔径存储器、抽取起点存储器、变迹参照曲线存储器、变迹深度计数器、通道计数器、系数选择器、数据选择器、地址处理器和定时控制模块；

所述定时控制模块的信号输出端分别连接所述通道计数器和变迹深度计数器，所述变迹深度计数器把其计数值分别送给抽取率存储器、接收孔径存储器和抽取起点存储器，所述第一乘法器的输入端连接变迹深度计数器，其输出值与第一孔径偏转参数Fx₀/d一起被送入所述第一加法器；

所述第二乘法器的输入端分别连接第一加法器和抽取率存储器的输出端，其输出端连接系数选择器；所述除法器的输入端接所述接收孔径存储器，其输出端接所述第二加法器；所述减法器把所述通道计数器的计数值减去接收通道数ChanNum的一半，即减去ChanNum/2，其输出数值被送入所述第二加法器；

所述第三乘法器的输入端分别连接第二加法器和抽取率存储器的输出端，其输出端与系数选择器的输出端一起连接第三加法器，所述第三加法器的输出与抽取起点存储器的输出在第四加法器处相加，被送入地址处理模块中进行地址处理，地址处理模块输出的地址用做所述变迹参照曲线存储器的读地址，读出来的数据经过数据选择模块，该数据选择模块输出变迹深度j通道n的接收变迹参数。

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