JPS61253047A - アップコンバ−タｉｆ増幅を伴なう組織サイン追跡トランシ−バ - Google Patents
アップコンバ−タｉｆ増幅を伴なう組織サイン追跡トランシ−バInfo
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- JPS61253047A JPS61253047A JP61047153A JP4715386A JPS61253047A JP S61253047 A JPS61253047 A JP S61253047A JP 61047153 A JP61047153 A JP 61047153A JP 4715386 A JP4715386 A JP 4715386A JP S61253047 A JPS61253047 A JP S61253047A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/895—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques characterised by the transmitted frequency spectrum
- G01S15/8954—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques characterised by the transmitted frequency spectrum using a broad-band spectrum
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52023—Details of receivers
- G01S7/52025—Details of receivers for pulse systems
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は医療用超音波画像に関し、さらに詳細には超音
波信号をリアルタイムで処理する方法及び装置に関する
。
波信号をリアルタイムで処理する方法及び装置に関する
。
従来、臨床用超音波システムは組織構造及び組 ゛織中
の血液の流れの画像を形成するために脈動波又は連続波
（ＣＷ）超音波技術を採用していた。
の血液の流れの画像を形成するために脈動波又は連続波
（ＣＷ）超音波技術を採用していた。
検査される組織は分散性の媒体であるので、組織に伝送
され、その後、組織の不連続部から反射される信号は著
しく減衰される。すなわち、被検体の内部で音響信号が
たどる経路が長いほど、信号は著しく減衰するか又は大
きく変化してしまう。
され、その後、組織の不連続部から反射される信号は著
しく減衰される。すなわち、被検体の内部で音響信号が
たどる経路が長いほど、信号は著しく減衰するか又は大
きく変化してしまう。
従来のシステムでは、被検体組織中の予測される信号の
減衰を補正するだめに時間制御利得のよう々補償法が利
用されてきた。同様に、その他の補正方法も適用され、
様々な程度に成果をあげていた。これまで補正方法が採
用されたにもかかわらず、依然としていくつかの問題は
残っている。その代表的なものは検査すべき標本の表面
と、超音波プローブの内部の変換器の表面との間で発生
する多重反射である。さらに、信号の侵入が深くなると
、信号は減衰されすぎてしまい、時には、重要なイメー
ジング情報を不明瞭にし、焦点がぼけてしまう。
減衰を補正するだめに時間制御利得のよう々補償法が利
用されてきた。同様に、その他の補正方法も適用され、
様々な程度に成果をあげていた。これまで補正方法が採
用されたにもかかわらず、依然としていくつかの問題は
残っている。その代表的なものは検査すべき標本の表面
と、超音波プローブの内部の変換器の表面との間で発生
する多重反射である。さらに、信号の侵入が深くなると
、信号は減衰されすぎてしまい、時には、重要なイメー
ジング情報を不明瞭にし、焦点がぼけてしまう。
出願人が先に出願した米国特許出願第６１６，５８１号
、名称「Ｔｉ５ｓｕｅ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ Ｔｒａｃ
ｋｉｎｇＴｒａｎｃｅｉｖｅｒ Ｊにおいて採用した１
つの方法は組織サイン解析の現象を含む。この場合、伝
送されたパルスは組織媒体中を遷移した結果として周波
数ゆがみ形態で戻って来る。記載されるシステムは有効
ではあるが、技術的及び経済的な理由からさらに改良を
加えることが望ましい。
、名称「Ｔｉ５ｓｕｅ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ Ｔｒａｃ
ｋｉｎｇＴｒａｎｃｅｉｖｅｒ Ｊにおいて採用した１
つの方法は組織サイン解析の現象を含む。この場合、伝
送されたパルスは組織媒体中を遷移した結果として周波
数ゆがみ形態で戻って来る。記載されるシステムは有効
ではあるが、技術的及び経済的な理由からさらに改良を
加えることが望ましい。
前述の米国特許出願に記載される方法は総画質及び全体
的な画像の均一性を実質的に改善するが、実施上及び経
済上の問題に起因する次のような制限がある。
的な画像の均一性を実質的に改善するが、実施上及び経
済上の問題に起因する次のような制限がある。
１）フィルタ追跡を実施する場合、要求される成分値の
変調は周波数範囲の２乗であるので、フィルタインダク
タンス及びキャパシタンスを大幅に変調しなければなら
ない（たとえば可飽和リアクトル又はバラクタダイオー
ド）。発生するインピーダンス変化は周波数追跡スルー
中は著しく大きい。周波数変調のパーセンテージを減ら
すことができれば、回路素子パラメータの変調も減少す
ることができるであろう。
変調は周波数範囲の２乗であるので、フィルタインダク
タンス及びキャパシタンスを大幅に変調しなければなら
ない（たとえば可飽和リアクトル又はバラクタダイオー
ド）。発生するインピーダンス変化は周波数追跡スルー
中は著しく大きい。周波数変調のパーセンテージを減ら
すことができれば、回路素子パラメータの変調も減少す
ることができるであろう。
２）低域及び高域のカットオフ周波数を追跡して一定の
帯域幅を維持しなければなら々い。
帯域幅を維持しなければなら々い。
３）検出器は精巧であるにもかかわらず、ベースバンド
Ｅｌ信号によって動作しなければならない。
Ｅｌ信号によって動作しなければならない。
ビデオ周波数（エンベロープ）情報はエコー列の底の最
低搬送周波数にごく近いので、実際には、印象的な立上
り時間性能を有するが搬送波のりプル（たとえば第２調
波）を抑制する広帯域検出器を設計するという問題があ
る。立上りが速く、しかもリプルは低いという基準に適
合する検出器は、幾分高価である高次の低域フィルタを
含まなければならない。ビデオ（エンベロープ）情報と
搬送周波数との分離を大きくすることが可能であれば、
復調後に簡単な一次低域フィルタによ勺必要な検出器性
能を得ることができるであろう。
低搬送周波数にごく近いので、実際には、印象的な立上
り時間性能を有するが搬送波のりプル（たとえば第２調
波）を抑制する広帯域検出器を設計するという問題があ
る。立上りが速く、しかもリプルは低いという基準に適
合する検出器は、幾分高価である高次の低域フィルタを
含まなければならない。ビデオ（エンベロープ）情報と
搬送周波数との分離を大きくすることが可能であれば、
復調後に簡単な一次低域フィルタによ勺必要な検出器性
能を得ることができるであろう。
４）実際の受信機の設計において簡単な非被覆パッケー
ジング方法が与えられた場合、極端に高い利得条件の下
で未制御帰還なしに動作する受信機をどのように設計す
るかという問題に常に直面する。所定の複雑さと大きさ
をもつ構成要素について、出力端子からＲＦ前端入力端
子へ戻る漏話の少ない別の構成を認定することができる
々らば、その理由のみでそのような構成を実施するであ
ろうと考えられる。
ジング方法が与えられた場合、極端に高い利得条件の下
で未制御帰還なしに動作する受信機をどのように設計す
るかという問題に常に直面する。所定の複雑さと大きさ
をもつ構成要素について、出力端子からＲＦ前端入力端
子へ戻る漏話の少ない別の構成を認定することができる
々らば、その理由のみでそのような構成を実施するであ
ろうと考えられる。
５）超音波パルサートランシーバｕ、３，５ 、５及び
７、．５ ＭＨｚ のようないくつかの異々る超音波
周波数で動作するイメージングシステムに使用すること
を要求されることが多い。従来は広帯域受信機が使ｍ右
九ネか１、又は簡単な切替え固定周波数フィルタを有す
る受信機が使用されていた。非常に簡単な構成で、いく
つかの範囲で動作する組織追跡受信機の要求はきわめて
高い。
７、．５ ＭＨｚ のようないくつかの異々る超音波
周波数で動作するイメージングシステムに使用すること
を要求されることが多い。従来は広帯域受信機が使ｍ右
九ネか１、又は簡単な切替え固定周波数フィルタを有す
る受信機が使用されていた。非常に簡単な構成で、いく
つかの範囲で動作する組織追跡受信機の要求はきわめて
高い。
本発明の超音波トランシーバは被検体内部の組織境界面
から反射される信号を可変周波数、固定帯域幅で受信し
、多重表面反射をより良く消去すると共に、極端な侵入
深さにおける信号分解能を改善する。本発明は、さらに
、従来知られているより広いダイナミックレンジにわた
って信号を回復する。
から反射される信号を可変周波数、固定帯域幅で受信し
、多重表面反射をより良く消去すると共に、極端な侵入
深さにおける信号分解能を改善する。本発明は、さらに
、従来知られているより広いダイナミックレンジにわた
って信号を回復する。
さらに、本発明による超音波レシーバは検出信号を有し
、本質的に変換器パルス応答及び組織反射応答からの伝
送信号の相互作用をデコンボルブし、軸方向信号分解能
を向上させる。
、本質的に変換器パルス応答及び組織反射応答からの伝
送信号の相互作用をデコンボルブし、軸方向信号分解能
を向上させる。
本発明による装置は、受信信号を収集し、それらを一定
の帯域幅を有するより高い中間周波数に変換する受信機
を介して、それらの特徴を提供するハードウェアとして
実施される。より高い周波数への変換は時間と共に変化
するので、受信スペクトルの部分は変化するが、上述の
一定帯域幅という条件は維持される。本発明によるアッ
プ変換スーパーヘテロダイン受信機の特定の詳細な機能
は信号処理能力を向上し且つ偽信号と、実施のための経
済的コストを共に低減する。従って、本発明は簡単で適
度なコストのシステムを提供すると共に、所望の信号処
理能力向上を達成する。
の帯域幅を有するより高い中間周波数に変換する受信機
を介して、それらの特徴を提供するハードウェアとして
実施される。より高い周波数への変換は時間と共に変化
するので、受信スペクトルの部分は変化するが、上述の
一定帯域幅という条件は維持される。本発明によるアッ
プ変換スーパーヘテロダイン受信機の特定の詳細な機能
は信号処理能力を向上し且つ偽信号と、実施のための経
済的コストを共に低減する。従って、本発明は簡単で適
度なコストのシステムを提供すると共に、所望の信号処
理能力向上を達成する。
以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。
本発明は、同一発明者によＪ １９８４年６月４日に出
願され、本明細書中にも参考として取入れられている審
査中の米国特許出願第６１６，５８１号に記載されるト
ランシーバを含む。
願され、本明細書中にも参考として取入れられている審
査中の米国特許出願第６１６，５８１号に記載されるト
ランシーバを含む。
第１図は、先に要約したように動作するパルサー 受信
機を含む改良の好ましい機能的構成を示す。ＡＧＩマス
タークロック６４０．パルサー６４２゜プローブ水晶６
４４．ＴＲ／ＡＴＲスイッチ６４６゜帯域フィルタ６４
８．ＲＦ前置増幅器６５２及び時間制御利得（ＴＣＧ）
ランプ発生器６５０の機能は先に米国特許出願第６１６
，５８１号に記載されたトランシーバの構成におけるそ
れらの構成要素の機能と同じである。ＴＣＧ利得制御信
号は、通常はＭｏｔｏｒｏｌａ 、 Ｉｎｃ、製造の部
品番号ＭＣ１３５０であるＲＦ前置増幅器６５２により
受信される。反射エコーのスペクトルは、２〜７ ＭＨ
ｚの範囲の帯域を有する広帯域フィルタ６５４によりご
く広い範囲で制限される。このフィルタは、帯域外（た
とえば放送混信）信号がＲＦ’前置増幅器６５２を過負
荷状態にし、後続する段に相互変調ひずみを発生するの
を阻止することを第１の機能とする粗ブリセレクタとし
て作用する。「組織サイン制御」（ＴＳＣ）ランプは６
５６で発生され、この信号周波数は、システム内におい
てアップ変換スーパーヘテロダイン受信機の局部発振器
として動作することを機能とするバラクタ ダイオード
制御電圧制御発振器（ＶＣＯ）６５８を変調する。ＶＣ
Ｏ６５８の出力はリード線６５９からの増幅ＲＦエコー
信号と、通常はＭｏｔｏｒｏｌａ Ｉｎｃ、製造の部品
番号ＭＣ１５９５である平衡変調器６６０において組合
されて、点６６４に和及び差周波数信号を発生する。平
衡変調器は、和及び差成分を発生し、局部発振器のリー
ド線６６１を介する出力信号を帯域消去フィルタ又はノ
ツチフィルタの必要なく抑制するので、ミクサ段として
使用される。点６６１のアップ変換された信号は、和周
波数を消去する一方で差周波数を通過する帯域フィルタ
６６２に印加される。この帯域フィルタからのリード線
６６３を介する出力は、同様にＭＣ１３５０である「中
間周波数」増幅器６６４（通常のダウン変換スー バー
ヘテロダイン受信機から借用した用語）に供給される。
機を含む改良の好ましい機能的構成を示す。ＡＧＩマス
タークロック６４０．パルサー６４２゜プローブ水晶６
４４．ＴＲ／ＡＴＲスイッチ６４６゜帯域フィルタ６４
８．ＲＦ前置増幅器６５２及び時間制御利得（ＴＣＧ）
ランプ発生器６５０の機能は先に米国特許出願第６１６
，５８１号に記載されたトランシーバの構成におけるそ
れらの構成要素の機能と同じである。ＴＣＧ利得制御信
号は、通常はＭｏｔｏｒｏｌａ 、 Ｉｎｃ、製造の部
品番号ＭＣ１３５０であるＲＦ前置増幅器６５２により
受信される。反射エコーのスペクトルは、２〜７ ＭＨ
ｚの範囲の帯域を有する広帯域フィルタ６５４によりご
く広い範囲で制限される。このフィルタは、帯域外（た
とえば放送混信）信号がＲＦ’前置増幅器６５２を過負
荷状態にし、後続する段に相互変調ひずみを発生するの
を阻止することを第１の機能とする粗ブリセレクタとし
て作用する。「組織サイン制御」（ＴＳＣ）ランプは６
５６で発生され、この信号周波数は、システム内におい
てアップ変換スーパーヘテロダイン受信機の局部発振器
として動作することを機能とするバラクタ ダイオード
制御電圧制御発振器（ＶＣＯ）６５８を変調する。ＶＣ
Ｏ６５８の出力はリード線６５９からの増幅ＲＦエコー
信号と、通常はＭｏｔｏｒｏｌａ Ｉｎｃ、製造の部品
番号ＭＣ１５９５である平衡変調器６６０において組合
されて、点６６４に和及び差周波数信号を発生する。平
衡変調器は、和及び差成分を発生し、局部発振器のリー
ド線６６１を介する出力信号を帯域消去フィルタ又はノ
ツチフィルタの必要なく抑制するので、ミクサ段として
使用される。点６６１のアップ変換された信号は、和周
波数を消去する一方で差周波数を通過する帯域フィルタ
６６２に印加される。この帯域フィルタからのリード線
６６３を介する出力は、同様にＭＣ１３５０である「中
間周波数」増幅器６６４（通常のダウン変換スー バー
ヘテロダイン受信機から借用した用語）に供給される。
リード線６６５を介する出力は帯域フィルタ６６２と同
じ帯域フィルタ６６６に印加される。
じ帯域フィルタ６６６に印加される。
第２の帯域フィルタ６６６の目的は和周波数をできる限
り消去するように帯域フィルタ６６２のフィルタ機能の
周辺部のドロップオフ勾配をさらに急にすることである
。リード線６６７の出力は、通常はＴｅｘａｓ Ｉｎｓ
ｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｃｏｒｐ＋製造の部品番号４４１で
あるログ圧縮器６７８に印加され、さらにビデオ検出器
６８０に印加され、その出力は回路６８２によりデコン
ボルブされ、「アナログビデオ出力」６８４が形成され
る。回路６８２は、コントラスト制御を実行するための
利得調節機能を有する増幅器６９０を含む。後続するフ
ィルタ６９２は、画像信号エンハンスメントを達成する
ためにフィルタ６９２内で指示されるデコンボリューシ
ョン時間関数を提供する。信号は増幅器６９４により緩
衝される。増幅器６９４は走査フライバック時間中に出
力ビデオ信号を抑止するだめに帰線消去信号をさらに受
信する。和周波数信号消去の改善によってビデオ検出器
６８０における最良のエンベロープ検出及び回路６８２
におけるデコンボリューションの問題は著しく簡単にな
るので、帯域フイ 。
り消去するように帯域フィルタ６６２のフィルタ機能の
周辺部のドロップオフ勾配をさらに急にすることである
。リード線６６７の出力は、通常はＴｅｘａｓ Ｉｎｓ
ｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｃｏｒｐ＋製造の部品番号４４１で
あるログ圧縮器６７８に印加され、さらにビデオ検出器
６８０に印加され、その出力は回路６８２によりデコン
ボルブされ、「アナログビデオ出力」６８４が形成され
る。回路６８２は、コントラスト制御を実行するための
利得調節機能を有する増幅器６９０を含む。後続するフ
ィルタ６９２は、画像信号エンハンスメントを達成する
ためにフィルタ６９２内で指示されるデコンボリューシ
ョン時間関数を提供する。信号は増幅器６９４により緩
衝される。増幅器６９４は走査フライバック時間中に出
力ビデオ信号を抑止するだめに帰線消去信号をさらに受
信する。和周波数信号消去の改善によってビデオ検出器
６８０における最良のエンベロープ検出及び回路６８２
におけるデコンボリューションの問題は著しく簡単にな
るので、帯域フイ 。
ルタ６６２及び６６６が和周波数信号を消去することは
重要である。
重要である。
適切な和周波数消去の重要性を認識するために、周波数
アンプ変換プロセスを第２図に示されるようにモデル化
する。下降エコースペクトル７００は１７ＭＨｚ程度の
下降局部発振器周波数７０２と混合されて、１４ＭＨｚ
の差周波数の一定の「中間周波数」スペクトル７０４を
発生する。１９〜２１ＭＨｚで発生する和周波数スペク
トル７０６はｉＦ増幅プロセスから消去されなければな
ら々い。消去しないと、６ＭＨｚ程度のヘテロダインが
検出器出力に現われる。
アンプ変換プロセスを第２図に示されるようにモデル化
する。下降エコースペクトル７００は１７ＭＨｚ程度の
下降局部発振器周波数７０２と混合されて、１４ＭＨｚ
の差周波数の一定の「中間周波数」スペクトル７０４を
発生する。１９〜２１ＭＨｚで発生する和周波数スペク
トル７０６はｉＦ増幅プロセスから消去されなければな
ら々い。消去しないと、６ＭＨｚ程度のヘテロダインが
検出器出力に現われる。
第６図はそれらの事象を明瞭に示す。通常の単一の入力
ＲＦエコー信号７２０は３ＭＨｚの搬送周波数を有し、
持続時間は１マイクロ秒である。ビデオ、すなわち画像
エンベロープ情報（ピクセルディテール）は７２２によ
り示される。差周波数のみを通過するようにフィルタ処
理された７２２のアップ変換等価信号は７２４として示
される。
ＲＦエコー信号７２０は３ＭＨｚの搬送周波数を有し、
持続時間は１マイクロ秒である。ビデオ、すなわち画像
エンベロープ情報（ピクセルディテール）は７２２によ
り示される。差周波数のみを通過するようにフィルタ処
理された７２２のアップ変換等価信号は７２４として示
される。
波形７２４の重要性は、元のエンベロープ７２２を完全
に再構成したものと、１４ＭＨｚの高周波搬送波７２６
とを含むことにある。このような波形が簡単な検出器を
通過すると、元のエンベロープのほぼ完全なビデオ表示
（７２８）を発生するととができる。ＩＰ増幅器に和周
波数成分が入力すると、得られる波形７３０は６ＭＨ’
Ｚのヘテロダイン７３２を発生するので、６ＭＩ（ｚの
リプル成分を含む「ダーティ」検出７３４になってしま
う。後処理デコンボリューションは検出器出力の高周波
リプル成分を先に強調する効果を有するため、検出器用
カフ２８又は７６４は６又は１７ＭＨｚでリプル成分を
含まないものでなければならない。しかしながら、検出
器段の中に高次の低域フィルタを採用するより、周辺勾
配をさらに急にするようにＩＰ帯域曲線を改善する方が
スペース及びコストの両面で有利である。また、ＩＰレ
ベルでより多くの帯域フィルタ処理を利用することによ
って、残留する局部発振器信号は含らに良く消去される
。
に再構成したものと、１４ＭＨｚの高周波搬送波７２６
とを含むことにある。このような波形が簡単な検出器を
通過すると、元のエンベロープのほぼ完全なビデオ表示
（７２８）を発生するととができる。ＩＰ増幅器に和周
波数成分が入力すると、得られる波形７３０は６ＭＨ’
Ｚのヘテロダイン７３２を発生するので、６ＭＩ（ｚの
リプル成分を含む「ダーティ」検出７３４になってしま
う。後処理デコンボリューションは検出器出力の高周波
リプル成分を先に強調する効果を有するため、検出器用
カフ２８又は７６４は６又は１７ＭＨｚでリプル成分を
含まないものでなければならない。しかしながら、検出
器段の中に高次の低域フィルタを採用するより、周辺勾
配をさらに急にするようにＩＰ帯域曲線を改善する方が
スペース及びコストの両面で有利である。また、ＩＰレ
ベルでより多くの帯域フィルタ処理を利用することによ
って、残留する局部発振器信号は含らに良く消去される
。
点６７６（第１図）に局部発振器が存在するために゛ビ
デオ検出器（第１図）は予備バイアスされ、それにより
、絶えず存在する発振器フィードスルーのために一３０
ｄＢ の範゛囲で信号検出は人為的に遮蔽されてしまう
ので、前述□の利点は重要である工発振器の残゛留信号
の周波数はｉＦ周波数より高く、従って、発振器フィー
ドスルーを抑制する方が容易であるので、和信号ではな
く差信号を使用する。非常に高いリプル周波数（２Ｘ
１４ ＭＨｚ）をもつエンベロープ再構成は非常に直接
的な方法で発生され、必要なフィルタの数が少ないこと
と、ＩＦ周波数におけるインダクタンスが低いことによ
ってフィルタ処理をはるかに経済的に行なえるので、ア
ップ変換受信機を（従来のダウン変換形の代わシに）使
用している。受信機全体の構成が、元来、広帯域（１０
パーセント相対帯域幅にほぼ等しい）であるので調整は
重要ではない。この種のスーパーヘテロダイン受信機を
採用することによる利点は、処理の早い段階で信号が入
力ＲＦスペクトルに対して遠くシフトされることである
。
デオ検出器（第１図）は予備バイアスされ、それにより
、絶えず存在する発振器フィードスルーのために一３０
ｄＢ の範゛囲で信号検出は人為的に遮蔽されてしまう
ので、前述□の利点は重要である工発振器の残゛留信号
の周波数はｉＦ周波数より高く、従って、発振器フィー
ドスルーを抑制する方が容易であるので、和信号ではな
く差信号を使用する。非常に高いリプル周波数（２Ｘ
１４ ＭＨｚ）をもつエンベロープ再構成は非常に直接
的な方法で発生され、必要なフィルタの数が少ないこと
と、ＩＦ周波数におけるインダクタンスが低いことによ
ってフィルタ処理をはるかに経済的に行なえるので、ア
ップ変換受信機を（従来のダウン変換形の代わシに）使
用している。受信機全体の構成が、元来、広帯域（１０
パーセント相対帯域幅にほぼ等しい）であるので調整は
重要ではない。この種のスーパーヘテロダイン受信機を
採用することによる利点は、処理の早い段階で信号が入
力ＲＦスペクトルに対して遠くシフトされることである
。
すなわち、直線ベースバンドＲＦ（又はＴＲ，Ｆ）受信
機と比べて又は従来のダウン変換スーパーヘテロダイン
受信機と比べても帰還の問題はごく少なくなっている。
機と比べて又は従来のダウン変換スーパーヘテロダイン
受信機と比べても帰還の問題はごく少なくなっている。
さらに、Ｔ Ｓ Ｃランプ波形に切替え可能なりＣバイ
アスを導入することにより、アップ変換受信機をいくつ
かの明確に異なる周波数範囲（第４図の３．５ 、５
、７．５ ＭＨｚ ）で動作するように適合させること
ができる。これは、ＴＳＣランプ発生器６５６（第１図
）に作用する操作スイッチ６８８の使用により達成でき
る。
アスを導入することにより、アップ変換受信機をいくつ
かの明確に異なる周波数範囲（第４図の３．５ 、５
、７．５ ＭＨｚ ）で動作するように適合させること
ができる。これは、ＴＳＣランプ発生器６５６（第１図
）に作用する操作スイッチ６８８の使用により達成でき
る。
操作スイッチ６８８が使用されない場合は、受信機全体
は設定された単一の超音波変換器スペクトルで動作し、
広帯域フィルタ６４８又は６５４ば１Ｍひずみをできる
限り少なくするためにさらに限定された範囲のみを処理
するように通過帯域を縮小させることができる。広帯域
フィルタ６４８又は６５４について利用できる周波数設
定範囲は第５図にまとめて示される。
は設定された単一の超音波変換器スペクトルで動作し、
広帯域フィルタ６４８又は６５４ば１Ｍひずみをできる
限り少なくするためにさらに限定された範囲のみを処理
するように通過帯域を縮小させることができる。広帯域
フィルタ６４８又は６５４について利用できる周波数設
定範囲は第５図にまとめて示される。
一般的な場合（受信機は３つの周波数範囲に切替え可能
である）の広帯域フィルタ６４８又は６５４の周波数応
答８００は、組織ナイン処理されることが可能であるあ
らゆる周波数を受入れるように十分に広い。たとえば、
受信機が３．５ＭＨｚ の水晶に対して動作すべき場
合、通過帯域８０２，８０４゜８０６ は受信機全体で
有効であると考えられる。
である）の広帯域フィルタ６４８又は６５４の周波数応
答８００は、組織ナイン処理されることが可能であるあ
らゆる周波数を受入れるように十分に広い。たとえば、
受信機が３．５ＭＨｚ の水晶に対して動作すべき場
合、通過帯域８０２，８０４゜８０６ は受信機全体で
有効であると考えられる。
受信機が５ＭＨｚモードに切替えられると、同様の１組
の移動通過帯域は領域８０８で有効になる。
の移動通過帯域は領域８０８で有効になる。
広帯域フィルタ６４８又は６５４の線周波数応答は局部
発振器のプログラミング方式によって採用される選択可
能な通過帯域と同じ広さであるだけで良いことは自明で
ある。局部発振器６５８のプログラミングは、受信機の
通過帯域スペクトルを移動する方法としては、高域フィ
ルタ部及び低域フィルタ部を動的に調整するよりはるか
に経済的である。
発振器のプログラミング方式によって採用される選択可
能な通過帯域と同じ広さであるだけで良いことは自明で
ある。局部発振器６５８のプログラミングは、受信機の
通過帯域スペクトルを移動する方法としては、高域フィ
ルタ部及び低域フィルタ部を動的に調整するよりはるか
に経済的である。
超音波診断医学の分野では、ブリセレクタフィルタの後
のこのような発振器同調は、相当に大きな信号フェーデ
ィングの問題をはらむ市販の（短波）通信システムにお
ける「強力な隣接搬送波」の問題より停止帯域対通過帯
域の振幅比が低いという理由によってのみ一般に許容さ
れる。
のこのような発振器同調は、相当に大きな信号フェーデ
ィングの問題をはらむ市販の（短波）通信システムにお
ける「強力な隣接搬送波」の問題より停止帯域対通過帯
域の振幅比が低いという理由によってのみ一般に許容さ
れる。
超音波における「強力な隣接搬送波」信号の主要な原因
は、近接エコーをイメージングするときに重要な高周波
情報スペクトル（３，５〜４ 、８ ＭＨｚ ）と並ん
で存在する低周波成分（１，６〜２．６ＭＨｚ）である
。このような強力な低周波成分でも高周波成分の振幅を
越えることは稀であるので、一般眞、全ての周波数をブ
リセレクタ（第１図の６４８゜６５２．６５４）が通過
させ、それらを平衡変調器に供給することに大きな問題
は々い。
は、近接エコーをイメージングするときに重要な高周波
情報スペクトル（３，５〜４ 、８ ＭＨｚ ）と並ん
で存在する低周波成分（１，６〜２．６ＭＨｚ）である
。このような強力な低周波成分でも高周波成分の振幅を
越えることは稀であるので、一般眞、全ての周波数をブ
リセレクタ（第１図の６４８゜６５２．６５４）が通過
させ、それらを平衡変調器に供給することに大きな問題
は々い。
ダイナミックレンジがきわめて広い（任意の深さで約６
０ｄＢ、全エコー列範囲について約８５〜１０５ｄＢ）
超音波受信機を考慮すると、変調器に入る低周波成分に
起因する相互変調ひずみを完全に抑制することが重要に
なると考えられる。この高レベルの受信機性能を得るた
めに、「トラッキングプリセレクタ」を含み（第１図の
６４８，６５２の代わシに）、調整可能なＲＦ回路はＴ
ＳＣランプ発生器６５６からリード線６５７を介する信
号によ多制御されるような第１図のアップ変換受信機を
考えても良い。調整可能な狭帯域ブリセレクタを完全ア
ップ変換機能と組合わせることにより、本質的には所定
の帯域幅に対して可能な限シ広いダイナミックレンジ（
ｉＭひすみ及び雑音は減少される）が得られるであろう
（立上り時間の長所）。
０ｄＢ、全エコー列範囲について約８５〜１０５ｄＢ）
超音波受信機を考慮すると、変調器に入る低周波成分に
起因する相互変調ひずみを完全に抑制することが重要に
なると考えられる。この高レベルの受信機性能を得るた
めに、「トラッキングプリセレクタ」を含み（第１図の
６４８，６５２の代わシに）、調整可能なＲＦ回路はＴ
ＳＣランプ発生器６５６からリード線６５７を介する信
号によ多制御されるような第１図のアップ変換受信機を
考えても良い。調整可能な狭帯域ブリセレクタを完全ア
ップ変換機能と組合わせることにより、本質的には所定
の帯域幅に対して可能な限シ広いダイナミックレンジ（
ｉＭひすみ及び雑音は減少される）が得られるであろう
（立上り時間の長所）。
本発明の上述の実施例及びその他の実施例は本発明の範
囲内にある。その他の実施例及び当業者による置換えは
明らかに本発明に含まれ、本発明は特許請求の範囲によ
ってのみ限定されるものである。
囲内にある。その他の実施例及び当業者による置換えは
明らかに本発明に含まれ、本発明は特許請求の範囲によ
ってのみ限定されるものである。
第１図は、本発明によるアップ変換非同期トランシーバ
のブロック線図、 第２図は、本発明による周波数アップ変換プロセスによ
る信号成分を示す特性図、 第３図は、本発明の一実施例によるエンベロープ検出を
示す特性図、 第４図は、６つの変換器動作モードを示す特性図、及び 第５図は、本発明の一実施例て従って使用される周波数
範囲による異なるフィルタ通過帯域を示す特性図である
。 ６４０ ・ＡＧＩマスタークロック、６４２・１．パル
サー、６４４・・・プローブ水晶、６４６・・・Ｔ Ｒ
／Ａ ’Ｉ’ ｌ’（スイッチ、６４８・・・帯域フィ
ルタ、６５ｏ・・・ＴＣＧランプ発生器、６５２・・・
ＲＦ前置増幅器、６５４・・・広帯域フィルタ、６５６
・・・ＴＳＣランプ発生器、６５８・・電圧制御発振器
（■ＣＯ）、６６０・・、平衡変調器、６６２・・・帯
域フィルタ、６６４・・中間周波数増幅器、６６６・・
・帯域フィルタ、６７８・・・ログ圧縮器、６８０・・
・ビデオ検出器、６９０・・・増幅器、６９２・・・フ
ィルタ、６９４・・・増幅器。 ほか１名 手続ネ甫正書（方式） 昭和６１年４月１５［］ １、事件の表示 昭和６１年 特 許 願 第４．７１５３号２、発明の
名称 アップコンバータＩＦ増幅を伴なう組１１：ｔイン追跡
トランシーバ ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 氏名（名称） ダイマックス・コーポレーション４、
代理人 住 所 東京都港区南青山−丁目１番１号（発送日）
昭和 年 月 日 ６、補正の対象 別電のとあり
のブロック線図、 第２図は、本発明による周波数アップ変換プロセスによ
る信号成分を示す特性図、 第３図は、本発明の一実施例によるエンベロープ検出を
示す特性図、 第４図は、６つの変換器動作モードを示す特性図、及び 第５図は、本発明の一実施例て従って使用される周波数
範囲による異なるフィルタ通過帯域を示す特性図である
。 ６４０ ・ＡＧＩマスタークロック、６４２・１．パル
サー、６４４・・・プローブ水晶、６４６・・・Ｔ Ｒ
／Ａ ’Ｉ’ ｌ’（スイッチ、６４８・・・帯域フィ
ルタ、６５ｏ・・・ＴＣＧランプ発生器、６５２・・・
ＲＦ前置増幅器、６５４・・・広帯域フィルタ、６５６
・・・ＴＳＣランプ発生器、６５８・・電圧制御発振器
（■ＣＯ）、６６０・・、平衡変調器、６６２・・・帯
域フィルタ、６６４・・中間周波数増幅器、６６６・・
・帯域フィルタ、６７８・・・ログ圧縮器、６８０・・
・ビデオ検出器、６９０・・・増幅器、６９２・・・フ
ィルタ、６９４・・・増幅器。 ほか１名 手続ネ甫正書（方式） 昭和６１年４月１５［］ １、事件の表示 昭和６１年 特 許 願 第４．７１５３号２、発明の
名称 アップコンバータＩＦ増幅を伴なう組１１：ｔイン追跡
トランシーバ ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 氏名（名称） ダイマックス・コーポレーション４、
代理人 住 所 東京都港区南青山−丁目１番１号（発送日）
昭和 年 月 日 ６、補正の対象 別電のとあり
Claims (7)
- （１）選択された振幅と周波数を有する超音波信号を発
生する手段と； 前記超音波信号を媒体を介して信号伝搬するために超音
波変換器を動作させる手段であつて、前記超音波変換器
は前記伝搬信号の前記媒体との反射を受信すると反射信
号を発生するものと；前記反射信号を受信する手段であ
つて、 前記反射信号の信号周波数成分の中から可変選択される
周波数成分に従つて出力信号を発生する連続的に可変で
ある選択周波数を有する周波数成分を選択するスーパー
ヘテロダイン受信機手段を含むものと；を具備し、 前記スーパーヘテロダイン受信機手段の出力信号は前記
媒体の反射特性を表示し、振幅変化及び相対時間間隔は
対応する媒体深さにおける媒体反射率を示す 前記超音波変換器と共に使用するための選択帯域幅超音
波トランシーバ。 - （２）伝送信号に対応する前記反射信号の前記信号周波
数成分は選択的に消去される特許請求の範囲第１項記載
の選択帯域幅超音波トランシーバ。 - （３）前記スーパーヘテロダイン受信機手段は、前記反
射信号より高い中間周波数を有するアツプ変換受信機か
ら成り、前記中間周波数は選択された通過帯域を形成す
るように選択される中間周波数フイルタにより決定され
る特許請求の範囲第１項記載の選択帯域幅超音波トラン
シーバ。 - （４）前記ＩＦフイルタは一定の帯域幅を有する特許請
求の範囲第１項記載の選択帯域幅超音波トランシーバ。 - （５）前記スーパーヘテロダイン受信機手段は、前記媒
体の内部の反射が徐々に深くなる結果、受信する反射信
号に対応して時間に関して範囲が縮小される周波数を受
信する特許請求の範囲第１項記載の選択帯域幅超音波ト
ランシーバ。 - （６）前記トーンバースト特性はデコンボリユーシヨン
パルス応答特性を有する検出フイルタ出力信号を発生す
るように選択される特許請求の範囲第５項記載の選択帯
域幅超音波トランシーバ。 - （７）前記検出フイルタ出力信号に従つて画像を表示す
る手段をさらに含む特許請求の範囲第６項記載の選択帯
域幅超音波トランシーバ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US70758485A | 1985-03-04 | 1985-03-04 | |
| US707584 | 1985-03-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61253047A true JPS61253047A (ja) | 1986-11-10 |
Family
ID=24842285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61047153A Pending JPS61253047A (ja) | 1985-03-04 | 1986-03-04 | アップコンバ−タｉｆ増幅を伴なう組織サイン追跡トランシ−バ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0193899B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61253047A (ja) |
| CN (1) | CN86102114A (ja) |
| DE (1) | DE3671977D1 (ja) |
| IN (1) | IN166145B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63277045A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-11-15 | Tokyo Keiki Co Ltd | 超音波医用診断装置 |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6061551A (en) | 1998-10-21 | 2000-05-09 | Parkervision, Inc. | Method and system for down-converting electromagnetic signals |
| US6694128B1 (en) | 1998-08-18 | 2004-02-17 | Parkervision, Inc. | Frequency synthesizer using universal frequency translation technology |
| US7515896B1 (en) | 1998-10-21 | 2009-04-07 | Parkervision, Inc. | Method and system for down-converting an electromagnetic signal, and transforms for same, and aperture relationships |
| US6091940A (en) | 1998-10-21 | 2000-07-18 | Parkervision, Inc. | Method and system for frequency up-conversion |
| US6542722B1 (en) | 1998-10-21 | 2003-04-01 | Parkervision, Inc. | Method and system for frequency up-conversion with variety of transmitter configurations |
| US7039372B1 (en) | 1998-10-21 | 2006-05-02 | Parkervision, Inc. | Method and system for frequency up-conversion with modulation embodiments |
| US6813485B2 (en) | 1998-10-21 | 2004-11-02 | Parkervision, Inc. | Method and system for down-converting and up-converting an electromagnetic signal, and transforms for same |
| US6560301B1 (en) | 1998-10-21 | 2003-05-06 | Parkervision, Inc. | Integrated frequency translation and selectivity with a variety of filter embodiments |
| US7236754B2 (en) | 1999-08-23 | 2007-06-26 | Parkervision, Inc. | Method and system for frequency up-conversion |
| US6061555A (en) | 1998-10-21 | 2000-05-09 | Parkervision, Inc. | Method and system for ensuring reception of a communications signal |
| US6049706A (en) | 1998-10-21 | 2000-04-11 | Parkervision, Inc. | Integrated frequency translation and selectivity |
| US6370371B1 (en) | 1998-10-21 | 2002-04-09 | Parkervision, Inc. | Applications of universal frequency translation |
| US6704549B1 (en) | 1999-03-03 | 2004-03-09 | Parkvision, Inc. | Multi-mode, multi-band communication system |
| US6704558B1 (en) | 1999-01-22 | 2004-03-09 | Parkervision, Inc. | Image-reject down-converter and embodiments thereof, such as the family radio service |
| US6879817B1 (en) | 1999-04-16 | 2005-04-12 | Parkervision, Inc. | DC offset, re-radiation, and I/Q solutions using universal frequency translation technology |
| US6853690B1 (en) | 1999-04-16 | 2005-02-08 | Parkervision, Inc. | Method, system and apparatus for balanced frequency up-conversion of a baseband signal and 4-phase receiver and transceiver embodiments |
| US7693230B2 (en) | 1999-04-16 | 2010-04-06 | Parkervision, Inc. | Apparatus and method of differential IQ frequency up-conversion |
| US7065162B1 (en) | 1999-04-16 | 2006-06-20 | Parkervision, Inc. | Method and system for down-converting an electromagnetic signal, and transforms for same |
| US7110444B1 (en) | 1999-08-04 | 2006-09-19 | Parkervision, Inc. | Wireless local area network (WLAN) using universal frequency translation technology including multi-phase embodiments and circuit implementations |
| US8295406B1 (en) | 1999-08-04 | 2012-10-23 | Parkervision, Inc. | Universal platform module for a plurality of communication protocols |
| US7010286B2 (en) | 2000-04-14 | 2006-03-07 | Parkervision, Inc. | Apparatus, system, and method for down-converting and up-converting electromagnetic signals |
| US7454453B2 (en) | 2000-11-14 | 2008-11-18 | Parkervision, Inc. | Methods, systems, and computer program products for parallel correlation and applications thereof |
| US7072427B2 (en) | 2001-11-09 | 2006-07-04 | Parkervision, Inc. | Method and apparatus for reducing DC offsets in a communication system |
| US7379883B2 (en) | 2002-07-18 | 2008-05-27 | Parkervision, Inc. | Networking methods and systems |
| US7460584B2 (en) | 2002-07-18 | 2008-12-02 | Parkervision, Inc. | Networking methods and systems |
| US6827686B2 (en) * | 2002-08-21 | 2004-12-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | System and method for improved harmonic imaging |
| WO2011152260A1 (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-08 | 株式会社日立メディコ | 超音波診断装置 |
| CN105278438B (zh) * | 2014-06-24 | 2018-04-24 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种焦炉机车数据射频传送和监控的方法及监测器电路 |
| CN106338710A (zh) * | 2015-07-07 | 2017-01-18 | 天津市远卓自动化设备制造有限公司 | 一种提高船只航行安全防船只碰撞的方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5823978B2 (ja) * | 1975-11-11 | 1983-05-18 | ソニー株式会社 | チユ−ナ |
| DE2724437B1 (de) * | 1977-05-31 | 1978-06-15 | Siemens Ag | Nach dem Impuls-Echo-Verfahren arbeitendes Ultraschall-Bildgeraet |
| US4352210A (en) * | 1980-09-12 | 1982-09-28 | General Electric Company | Linear mixer with reduced spurious responses |
| US4442715A (en) * | 1980-10-23 | 1984-04-17 | General Electric Company | Variable frequency ultrasonic system |
-
1986
- 1986-02-28 EP EP19860102658 patent/EP0193899B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-28 IN IN177/DEL/86A patent/IN166145B/en unknown
- 1986-02-28 DE DE8686102658T patent/DE3671977D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-03-04 CN CN198686102114A patent/CN86102114A/zh active Pending
- 1986-03-04 JP JP61047153A patent/JPS61253047A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63277045A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-11-15 | Tokyo Keiki Co Ltd | 超音波医用診断装置 |
| JPH0321181B2 (ja) * | 1987-03-11 | 1991-03-22 | Tokimetsuku Kk |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0193899B1 (en) | 1990-06-13 |
| EP0193899A1 (en) | 1986-09-10 |
| CN86102114A (zh) | 1987-04-01 |
| IN166145B (ja) | 1990-03-17 |
| DE3671977D1 (de) | 1990-07-19 |
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