JPS62140064A - 受信整相回路 - Google Patents
受信整相回路Info
- Publication number
- JPS62140064A JPS62140064A JP60280940A JP28094085A JPS62140064A JP S62140064 A JPS62140064 A JP S62140064A JP 60280940 A JP60280940 A JP 60280940A JP 28094085 A JP28094085 A JP 28094085A JP S62140064 A JPS62140064 A JP S62140064A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- receiving
- focus
- cosine
- focal point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、医療用超音波診断装置、!5音波深傷装置、
超音波ソナー、各種レーダに係り、特に、それらの電子
フォーカスF!摺に好適な受信整相回路に関する。
超音波ソナー、各種レーダに係り、特に、それらの電子
フォーカスF!摺に好適な受信整相回路に関する。
アレイ型受信号の各素子の受信信号に関し、ある焦点か
らの波の余弦成分および正弦成分を抽出する機構を有す
る整相回路には、特開昭57−204477号に記載の
ような例がある。この場合、サンプリング時刻(あるい
は変調用参照信号の位相)を各受信素子に対し独立に制
御せねばならず、さらに、いくつかま焦点に関し同時に
信号ビームを形成しようというときには、サンブリンク
回路(変調回路)・サンプリンク時刻制御回路(変調用
参照信号制御回路)の組合わせの数は、(焦点数)×(
受信素子数)に比例して増大してしまう。
らの波の余弦成分および正弦成分を抽出する機構を有す
る整相回路には、特開昭57−204477号に記載の
ような例がある。この場合、サンプリング時刻(あるい
は変調用参照信号の位相)を各受信素子に対し独立に制
御せねばならず、さらに、いくつかま焦点に関し同時に
信号ビームを形成しようというときには、サンブリンク
回路(変調回路)・サンプリンク時刻制御回路(変調用
参照信号制御回路)の組合わせの数は、(焦点数)×(
受信素子数)に比例して増大してしまう。
本発明の目的は、サンプリング回路や変調回路数の増大
を招くことなく複数の焦点に関し同時に受信ビームを形
成する手段を提供し、高速デーダ収集・高速撮像を小さ
くコスト上昇により可能とする受信整相回路を実現する
ことにある。
を招くことなく複数の焦点に関し同時に受信ビームを形
成する手段を提供し、高速デーダ収集・高速撮像を小さ
くコスト上昇により可能とする受信整相回路を実現する
ことにある。
アレイ型受子の1素子の受信信号Ci (t)は、一般
に、次式により表わすことができる。
に、次式により表わすことができる。
C1(t )=Ai(t )cosωt+ +3i(t
)sinωt−(1)ここで、ωは信号中心周波数の
角速度であり、実関数Ai(t)、Bi(t)は、一般
に、素子により異る。
)sinωt−(1)ここで、ωは信号中心周波数の
角速度であり、実関数Ai(t)、Bi(t)は、一般
に、素子により異る。
焦点Fo(o+yL焦点(XF、y)に関し整相信号処
理を行う際に、各素子の受信信号C1(t)に与えるべ
く遅延時間τ1(0)、τ1(xp)は、定数分を除い
て次式により与えられる。
理を行う際に、各素子の受信信号C1(t)に与えるべ
く遅延時間τ1(0)、τ1(xp)は、定数分を除い
て次式により与えられる。
τ1(o) = [y 4] / c ・
・・(2)ri(xp)=[y y”+(x i
−マp)2]/c−(3)ここで、第1図のようにX軸
上に配列したアレイのi番目の素子の座標を(xi、o
)、波の伝搬測度をCとおいた。焦点F(xF、y)が
、焦点FO(o、y)の近傍にあるときには1両者に関
する遅延時間の差は小さく、次式により与えられる。
・・(2)ri(xp)=[y y”+(x i
−マp)2]/c−(3)ここで、第1図のようにX軸
上に配列したアレイのi番目の素子の座標を(xi、o
)、波の伝搬測度をCとおいた。焦点F(xF、y)が
、焦点FO(o、y)の近傍にあるときには1両者に関
する遅延時間の差は小さく、次式により与えられる。
Δτ1(xF)= ri(xr) −τ1(o)y
C 信号中心周波数の1周期をT、1波長を人とおくと。
C 信号中心周波数の1周期をT、1波長を人とおくと。
T 、y λ焦点FがFQよ
り1波長の距離はなれているとき、焦点Foに関して抽
出した余弦成分Ai(t )および正弦成分Bi(t)
をもとい、時間軸で1周期ずれた点の信号を算出するこ
とにより、焦点Fに関する両成分を求めることができる
。
り1波長の距離はなれているとき、焦点Foに関して抽
出した余弦成分Ai(t )および正弦成分Bi(t)
をもとい、時間軸で1周期ずれた点の信号を算出するこ
とにより、焦点Fに関する両成分を求めることができる
。
振幅変調された受信信号の変調周波数が中心周波数に比
らべ充分小さいとき、1周期程度の間のAi(t)、B
i(t)の変化は、中心周波数における位相まわりだけ
であるとして、次式により近似できる。
らべ充分小さいとき、1周期程度の間のAi(t)、B
i(t)の変化は、中心周波数における位相まわりだけ
であるとして、次式により近似できる。
そこで、本発明では、焦点Foからの波の余弦成分Ai
(t)、正弦成分Bi(t)を軸出するサンプリング機
構または信号変調機構を量する受信整相回路に1画成分
を入力信号とする複素乗算機構を付加し、その出力信号
Ai(t+Δτx)tB(t+Δでi)を素子について
加算することにより、その加算出力信号としてFoの近
傍にある焦点Fに受信ビームを得る楕成を提案するもの
である。これにより、サンプリング機構または信号変調
機構の回路数および規模を増加させることなく、同時に
形成することにできる受信ビームの数を増加させること
ができる。
(t)、正弦成分Bi(t)を軸出するサンプリング機
構または信号変調機構を量する受信整相回路に1画成分
を入力信号とする複素乗算機構を付加し、その出力信号
Ai(t+Δτx)tB(t+Δでi)を素子について
加算することにより、その加算出力信号としてFoの近
傍にある焦点Fに受信ビームを得る楕成を提案するもの
である。これにより、サンプリング機構または信号変調
機構の回路数および規模を増加させることなく、同時に
形成することにできる受信ビームの数を増加させること
ができる。
以下1本発明の一実施例を第2図により説明する。本実
施例は余弦成分および正弦成分を挿出する手法として直
交サンプリング、(QuadratureSamρli
ng 、以下、Qサンプリングと略する。)を用いる場
合の一例である。
施例は余弦成分および正弦成分を挿出する手法として直
交サンプリング、(QuadratureSamρli
ng 、以下、Qサンプリングと略する。)を用いる場
合の一例である。
Ei−Enは受信素子の列を示し、その中の受信素子E
iにより受信された信号は、焦点Foからの波が受信素
子Eifi到達する時刻に同期して動作するサンプリン
グ機構S A iによりQサンプリングされ、信号の余
弦成分および正弦成分はそれぞれ一旦うインメモリMi
aおよびMibに書き込まれた。MiaおよびM i
bから読み出されたデータは3つに分けられ、1つは、
そのまま他素子の余弦成分および正弦成分とA a 1
およびA b 1により加算され、FOを焦点とする受
信信号1となる。他の1つは、(7)式に示されるよう
な複素乗算を行う乗算器CM x zに入力され、その
出力信号が他素子からの対応する信号とAaxおよびA
b 2により加算され、Flを焦点とする受信信号2
となる。また、他のもう1つも同様に、Fzを焦点とす
る受信信号3となる。
iにより受信された信号は、焦点Foからの波が受信素
子Eifi到達する時刻に同期して動作するサンプリン
グ機構S A iによりQサンプリングされ、信号の余
弦成分および正弦成分はそれぞれ一旦うインメモリMi
aおよびMibに書き込まれた。MiaおよびM i
bから読み出されたデータは3つに分けられ、1つは、
そのまま他素子の余弦成分および正弦成分とA a 1
およびA b 1により加算され、FOを焦点とする受
信信号1となる。他の1つは、(7)式に示されるよう
な複素乗算を行う乗算器CM x zに入力され、その
出力信号が他素子からの対応する信号とAaxおよびA
b 2により加算され、Flを焦点とする受信信号2
となる。また、他のもう1つも同様に、Fzを焦点とす
る受信信号3となる。
なお、焦点F1と焦点F2とが焦点Foに関して対称な
位置にある場合には、FlとF2について複素乗算の中
間結果を共用できるので、信号処理鰍を軽減することが
でき有利である。
位置にある場合には、FlとF2について複素乗算の中
間結果を共用できるので、信号処理鰍を軽減することが
でき有利である。
ライン・メモリM i a 、 M i bとしては、
デジタル・メモリを用いてもアナログ・メモリを用いて
もよく、デジタルの場合にはデジタル乗算器を用い、ア
ナログの揚器には、例えば、被乗数がアプログ9乗数が
デジタル、積がアナログである乗算型DA変換器を用い
ることがきる。このような乗算器は、一般に、サンプリ
ング機構より高集積化に適しているので、焦点Fo+
Fll F2に関し独立にサンプリング機構を設けるの
に比らべ、本実施例の機成の方が小型化・低コスト化に
向いている。
デジタル・メモリを用いてもアナログ・メモリを用いて
もよく、デジタルの場合にはデジタル乗算器を用い、ア
ナログの揚器には、例えば、被乗数がアプログ9乗数が
デジタル、積がアナログである乗算型DA変換器を用い
ることがきる。このような乗算器は、一般に、サンプリ
ング機構より高集積化に適しているので、焦点Fo+
Fll F2に関し独立にサンプリング機構を設けるの
に比らべ、本実施例の機成の方が小型化・低コスト化に
向いている。
以上説明した様に、本発明によれば、1個の焦点に受信
ビームを形成するに必要な数・規模のサンプリング回路
または変調回路およびその制御回路により数個の点に同
時に信号ビームを形成することができ、高速データ収集
・高速撮像を小さいコスト上昇により可能とするので、
さの効果は大きいといわざるを得ない。
ビームを形成するに必要な数・規模のサンプリング回路
または変調回路およびその制御回路により数個の点に同
時に信号ビームを形成することができ、高速データ収集
・高速撮像を小さいコスト上昇により可能とするので、
さの効果は大きいといわざるを得ない。
なお、以上の説明においては、一部、直線状アレイを例
としたが、本発明の適用範囲はこれに限定されることな
く、一般の曲線状アレイあるいは2次元アレイにも及ぶ
ことは、いうまでもない。
としたが、本発明の適用範囲はこれに限定されることな
く、一般の曲線状アレイあるいは2次元アレイにも及ぶ
ことは、いうまでもない。
第1図は信号子と受信焦点の幾何学的関係を示す図、第
2図は本発明の一実施例のブロック図である。 Fn、Fl・・・受信焦点、Xl・・・受信素子の座標
、E]・・受信素子、SAi・・・サンプリング機構、
Mia。 Mib・・・ライン・メモリ、Aa、Ab・・・加算器
、CM i・・・複素乗算器。 代理人 弁理士 小川勝訊 \、 \C’M町
2図は本発明の一実施例のブロック図である。 Fn、Fl・・・受信焦点、Xl・・・受信素子の座標
、E]・・受信素子、SAi・・・サンプリング機構、
Mia。 Mib・・・ライン・メモリ、Aa、Ab・・・加算器
、CM i・・・複素乗算器。 代理人 弁理士 小川勝訊 \、 \C’M町
Claims (1)
- 1、アレイ型受信子の各素子の受信号に関し、焦点Fか
らの波の余弦成分および正弦成分を抽出する機構と、両
成分を入力信号する複素乗算機構と、その出力信号を素
子につしいて加算する機構とを有し、その加算出力信号
として前記焦点下の近傍にある受信整相回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60280940A JPS62140064A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 受信整相回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60280940A JPS62140064A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 受信整相回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62140064A true JPS62140064A (ja) | 1987-06-23 |
Family
ID=17632034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60280940A Pending JPS62140064A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 受信整相回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62140064A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022084500A (ja) * | 2020-11-26 | 2022-06-07 | 鴻富錦精密電子(煙台)有限公司 | 超音波距離測定装置、超音波距離測定方法及びコントローラ |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP60280940A patent/JPS62140064A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022084500A (ja) * | 2020-11-26 | 2022-06-07 | 鴻富錦精密電子(煙台)有限公司 | 超音波距離測定装置、超音波距離測定方法及びコントローラ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20110237950A1 (en) | Method and apparatus for multi-beam beamformer based on real-time calculation of time delay and pipeline design | |
JP4428477B2 (ja) | ビームフォーミング用時間遅延及びアポダイゼーション値の敏速な分散型計算のための方法及び装置 | |
US6624780B1 (en) | False target radar image generator for countering wideband imaging radars | |
US4796236A (en) | Architecture for ultrasonic imaging | |
Um et al. | An analog-digital hybrid RX beamformer chip with non-uniform sampling for ultrasound medical imaging with 2D CMUT array | |
JP2018503459A (ja) | マルチライン受信ビームフォーマ、超音波プローブ及び方法 | |
WO1984001433A1 (en) | Variable delay memory system | |
US9060734B2 (en) | Fixed focus transducer array and ultrasonic wave transceiving apparatus using the same | |
CN105877778A (zh) | 波束形成设备、波束形成方法、超声成像设备和超声探头 | |
US4790320A (en) | Parallel ultrasonic information processing | |
JPS62140064A (ja) | 受信整相回路 | |
JP3306403B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JP3324992B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JPH01193679A (ja) | 遅延係数計算装置 | |
JPS5823595B2 (ja) | 超音波映像表示装置 | |
JPH02243987A (ja) | 分散型合成開口レーダー信号処理システム | |
Wang et al. | Method for high frequency sonar multi-beam matched filtering based on single-chip FPGA | |
JOHANSSON et al. | Beamforming of Multi-Channel Digital Radar System on System-on-Chip | |
Kidav et al. | Design and Development of POSIT Arithmetic-Based Digital Beamformer for Ultrasound Imaging System | |
JPH0243155B2 (ja) | ||
JP4593260B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JP2610653B2 (ja) | 超音波ビーム走査装置 | |
JPH04303432A (ja) | 超音波診断装置の受波整相回路 | |
JPH0532709B2 (ja) | ||
JPS62240037A (ja) | 超音波診断装置 |