CN115373310A - 一种提高超声接收性能的时间增益控制系统 - Google Patents

一种提高超声接收性能的时间增益控制系统 Download PDF

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李�浩
江未来
李文科
毛昕
王�华
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Abstract

本发明公开了一种提高超声接收性能的时间增益控制系统，包括FPGA模块、DAC模块和TGC模块，所述FPGA模块连接多个DAC模块，每个DAC模块独立连接一个TGC模块，每个DAC模块用于独立驱动对应的TGC模块。本发明每个TGC模块都由不同的DAC模块进行驱动，可以保证信号的完整性，而不是使用单个DAC模块驱动多个负载，每个TGC模块都可以通过控制DAC模块进行控制，能够更精细针对不同通道进行增益控制，而不是现有的所有通道统一控制。

Description

一种提高超声接收性能的时间增益控制系统
技术领域
本发明涉及超声技术领域，更具体地说，特别涉及一种提高超声接收性能的时间增益控制系统。
背景技术
超声波是机械波，对人体安全无辐射，广泛应用在医学成像中。而为了补偿超声信号传播过程中人体各组织器官的吸收和反射引起的传输衰减，采用扫描增益的方法使接收机增益随扫描时间增加而增加，因而较深部位声界面反射的回波信号要比距换能器较近的反射部位所产生的回波信号放大倍数大，即要求接收电路的增益随传播距离增加而增加。
现有技术中，一般都是每个通道有一路TGC(时间增益控制电路)，但是只有一个DAC(数字模拟转换器)，那么就存在DAC到TGC的连接方式不同，产生的效果也不同，有些厂家采用图1所示的梯形连接，也有采用图2所示的星形连接，但是这些连接方式在能保证图像质量的情况下，对板卡的布局布线都存在很大的挑战，而且现有的这些连接方式存在超声接收性能低的技术问题。为此，有必要开发一种提高超声接收性能的时间增益控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高超声接收性能的时间增益控制系统，以克服现有技术所存在的缺陷。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种提高超声接收性能的时间增益控制系统，包括FPGA模块、DAC模块和TGC模块，所述FPGA模块连接多个DAC模块，每个DAC模块独立连接一个TGC模块，每个DAC模块用于独立驱动对应的TGC模块。
进一步地，每个所述DAC模块的输入为通过函数加权来确定。
进一步地，所述函数为矩形函数或三角函数。
进一步地，所述TGC模块与ADC模块以及低噪声功率放大器集成于一集成8通道模拟前端上。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供的一种提高超声接收性能的时间增益控制系统，每个TGC模块都由不同的DAC模块进行驱动，可以保证信号的完整性，而不是使用单个DAC模块驱动多个负载，每个TGC模块都可以通过控制DAC模块进行控制，能够更精细针对不同通道进行增益控制，而不是现有的所有通道统一控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中梯形连接框架图。
图2是现有技术中星形连接框架图。
图3是本发明提高超声接收性能的时间增益控制系统的框架图。
图4本发明提高超声接收性能的时间增益控制系统的典型的加权系数分布图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图3所示，本实施例公开了一种提高超声接收性能的时间增益控制系统，包括FPGA模块、DAC模块和TGC模块，其中，所述FPGA模块连接多个DAC模块，每个DAC模块独立连接一个TGC模块，每个DAC模块用于独立驱动对应的TGC模块。
本实施例中，每个所述DAC模块的输入为通过函数加权来确定，函数一般选取的是与阵元位置相关的函数，例如：
Figure BDA0003796748210000021
N是探头阵元数(128阵元探头的N＝128)，n是阵元位置(如1,2,3等)。
本实施例中，实际使用过程中可以选择更有效的函数，例如矩形函数或三角函数等。
本实施例中，所述TGC模块与ADC模块以及低噪声功率放大器集成于一集成8通道模拟前端上。
作为优选，图3中的AFE 8CH指的是analog front end 8CH(集成8通道模拟前端)，在这里是代表TI等芯片公司发布的8通道模拟前端AFE5808/AFE5809，AD9278等。
作为优选，ADC模块为模拟数字转换器，即A/D转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。
作为优选，图3中的LNA指的是Low Noise Amplifier，即低噪声功率放大器,一般用作各类接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。
本实施例的模拟增益控制：针对每个通道，例如通道1、增益控制系数为0.1；通道8，增益控制系数为0.9，本实施例实现再模拟电路的增益加权控制。权系数通过DAC进行控制。典型的加权系数及分布入图4所示。
本发明每个TGC模块都由不同的DAC模块进行驱动，可以保证信号的完整性，而不是使用单个DAC模块驱动多个负载，每个TGC模块都可以通过控制DAC模块进行控制，能够更精细针对不同通道进行增益控制，而不是现有的所有通道统一控制。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种提高超声接收性能的时间增益控制系统，其特征在于：包括FPGA模块、DAC模块和TGC模块，所述FPGA模块连接多个DAC模块，每个DAC模块独立连接一个TGC模块，每个DAC模块用于独立驱动对应的TGC模块。
2.根据权利要求1所述的提高超声接收性能的时间增益控制系统，其特征在于，每个所述DAC模块的输入为通过函数加权来确定。
3.根据权利要求2所述的提高超声接收性能的时间增益控制系统，其特征在于，所述函数为矩形函数或三角函数。
4.根据权利要求1所述的提高超声接收性能的时间增益控制系统，其特征在于，所述TGC模块与ADC模块以及低噪声功率放大器集成于一集成8通道模拟前端上。
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