[發(fā)明專利]一種超聲多波束數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210092060.1
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102626325A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李浩;莫壽農(nóng)
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市開立科技有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 唐華明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲多波束傳輸方法和裝置。

背景技術(shù)

多波束成像技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的超聲診斷儀系統(tǒng)，在超聲前端通道數(shù)較多的情況下，往往需要多片現(xiàn)場可編程門陣列(Field?Programmable?Gate?Array，F(xiàn)PGA)來完成前端回波數(shù)據(jù)的處理，包括：多波束合成、動態(tài)濾波、幅度檢波、正交檢波以及數(shù)據(jù)上傳控制等。

典型的多波束成像系統(tǒng)如附圖1所示，至少包括：探頭101、N通道發(fā)射電路102、N通道接收電路103、基于FPGA的波束合成器104、基于FPGA的波束處理器105和后端成像子系統(tǒng)106，其中，基于FPGA的波束處理器105(相對于基于FPGA的波束合成器104是后級FPGA)產(chǎn)生低壓發(fā)射脈沖，傳輸至N通道發(fā)射電路102產(chǎn)生N個通道的高壓脈沖，這些高壓脈沖驅(qū)動探頭101形成超聲波，與此同時，與探頭101的N個通道的陣元相連的N通道接收電路103接收超聲回波信號。N通道接收電路103中的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog?to?Digital?Converter，ADC)對模擬的超聲回波信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以得到數(shù)字的超聲回波信號并傳輸?shù)讲ㄊ铣善?04，基于FPGA的波束合成器104(相對于基于FPGA的波束處理器105是前級FPGA)將N個通道的數(shù)字超聲回波聚焦合成M個波束的波束數(shù)據(jù)，然后通過數(shù)據(jù)輸出總線將波束數(shù)據(jù)傳輸至波束處理器105。波束處理器105再將M個波束的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的信號處理，最后將它們按照一定的次序通過波束處理器105和后端成像子系統(tǒng)106的通信總線傳輸給后端成像子系統(tǒng)106，最終形成超聲圖像。

現(xiàn)有技術(shù)提供的多波束成像系統(tǒng)中，波束合成器的數(shù)目等于波束合成器和波束處理器之間的數(shù)據(jù)輸出總線的數(shù)目，這樣，一根數(shù)據(jù)輸出總線只用于傳輸從一個波束合成器輸出的波束數(shù)據(jù)。例如，如果波束合成器設(shè)計成4個，那么，波束合成器和波束處理器之間的數(shù)據(jù)輸出總線也設(shè)計成4個，4根數(shù)據(jù)輸出總線中的分別用于傳輸從4個波束合成器輸出的4波束數(shù)據(jù)。

由于多波束成像技術(shù)基于“以空間換時間”的理念，即以占用較多的邏輯資源、管腳資源和提高單位數(shù)據(jù)傳輸量等為代價，換取高幀頻的超聲圖像顯示。因此，如果按照現(xiàn)有的多波束成像系統(tǒng)的設(shè)計，將波束合成器的數(shù)目設(shè)計成與該波束合成器和波束處理器之間的數(shù)據(jù)輸出總線的數(shù)目相等，勢必占用過多的FPGA管腳資源并增加印制電路板(Printed?Circuit?Board，PCB)的布線難度。例如，對于4個波束的波束數(shù)據(jù)，波束合成器用于4個波束的聚焦合成，以64通道、12bit(位)ADC采樣位寬和變跡參數(shù)為8bit(位)的超聲系統(tǒng)為例，波束合成后的數(shù)據(jù)位為24bit(位)，這也是單個波束數(shù)據(jù)總線的最小位寬，則在4個波束條件下，在波束合成器的數(shù)據(jù)輸出總線上至少要占用96個輸入輸出(Input?Output，IO)管腳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種超聲多波束傳輸方法和裝置，以減少對集成芯片管腳資源的占用，降低PCB布線難度。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種超聲多波束傳輸方法，所述方法包括：將2ⁿ個波束合成器輸出的2ⁿ路波束數(shù)據(jù)通過復(fù)用一條數(shù)據(jù)輸出總線傳輸至波束分路模塊，所述n為大于或等于1的自然數(shù)；所述波束分路模塊將所述通過所述數(shù)據(jù)輸出總線傳輸過來的波束數(shù)據(jù)分離成2ⁿ路波束數(shù)據(jù)后分別傳輸至2ⁿ個數(shù)字處理模塊；所述2ⁿ個數(shù)字處理模塊將所述波束分路模塊傳輸過來的2ⁿ路波束數(shù)據(jù)處理后輸出。

可選地，所述將2ⁿ個波束合成器輸出的2ⁿ路波束數(shù)據(jù)通過復(fù)用一條數(shù)據(jù)輸出總線傳輸至波束分路模塊包括：合路單元接收所述2ⁿ個波束合成器輸出的所述2ⁿ路波束數(shù)據(jù)；第一使能單元以T為周期輸出n位數(shù)字信號作為使能信號驅(qū)動所述合路單元，所述T＝1/f，所述f是與所述2ⁿ個波束合成器中任何一個波束合成器的工作時鐘同相的時鐘的頻率且f＝2ⁿf_c，所述f_c為所述2ⁿ個波束合成器中任何一個波束合成器的工作時鐘的頻率；所述合路單元每收到所述n位使能信號，則將所述2ⁿ路波束數(shù)據(jù)中的一路波束數(shù)據(jù)通過所述數(shù)據(jù)輸出總線傳輸至波束分路模塊。