[實用新型]超聲回波信號高速數據采集器及軸向分辨率測試裝置

有效

• 申請號: 201721791153.8
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN208524901U
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 周盛;王曉春;計建軍;楊軍;王延群
• 申請（專利權）人: 中國醫學科學院生物醫學工程研究所
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 潘雯瑛

1.一種超聲回波信號高速數據采集器，其特征在于：包括時鐘電路、兩采樣保持電路、兩AD轉換器、并轉串電路和數字信號處理器；

所述時鐘電路的兩采樣時鐘輸出端分別輸出兩路采樣時鐘信號至所述兩采樣保持電路的采樣時鐘輸入端；兩采樣時鐘信號的頻率相同且相位相反；

所述兩采樣保持電路的兩模擬信號輸入端分別與外部的兩超聲回波接收探頭電連接，并接收由兩超聲回波接收探頭檢測得到的超聲回波模擬信號；

所述兩AD轉換器分別接收由所述兩采樣保持電路輸出的超聲回波模擬信號，并分別對兩超聲回波模擬信號進行模數轉換處理，得到兩超聲回波數字信號；兩超聲回波模擬信號的頻率和相位分別與所述兩采樣時鐘信號的頻率和相位一致；

所述并轉串電路接收由所述兩AD轉換器輸出的兩超聲回波數字信號，并對兩超聲回波數值信號進行差分處理后輸出一高速數字信號；所述高速數字信號的頻率為任一采樣時鐘信號的頻率的兩倍；

所述數字信號處理器接收并保存所述高速數字信號。

2.根據權利要求1所述的超聲回波信號高速數據采集器，其特征在于：所述兩超聲回波模擬信號并行輸入到并轉串電路中，并通過并轉串電路轉換成串行的所述高速數字信號。

3.根據權利要求2所述的超聲回波信號高速數據采集器，其特征在于：所述兩采樣時鐘信號的采樣頻率為120MHz，且兩采樣時鐘信號的相位分別為0度和180度；以及，所述并轉串電路輸出的高速數字信號的頻率為240MHz。

4.根據權利要求1～3任一項所述的超聲回波信號高速數據采集器，其特征在于：還包括顯示器；所述顯示器與所述數字信號處理器信號連接，并顯示由所述數字信號處理器對所述高速數字信號處理后的信號。

5.根據權利要求4所述的超聲回波信號高速數據采集器，其特征在于：所述兩采樣保持電路和兩AD轉化器分別為一雙通道高速模數轉換器LTC-2285的兩采樣保持電路和兩AD轉換器；

且/或，所述時鐘電路、并轉串電路和數字信號處理器分別為一FPGA器件的時鐘電路、并轉串電路和數字信號處理器。

6.根據權利要求5所述的超聲回波信號高速數據采集器，其特征在于：所述雙通道高速模數轉換器LTC-2285的數字輸出供電電源管腳通過一電容值為0.1μF的瓷片電容接地；

且/或，所述FPGA器件為EP4CE22F17C6型號的FPGA器件，且兩采樣時鐘信號由該FPGA器件的同一PLL時鐘模塊產生。

7.根據權利要求6所述的超聲回波信號高速數據采集器，其特征在于：所述PLL時鐘模塊的兩采樣時鐘信號輸出端分別與所述兩采樣保持電路的時鐘輸入端之間連接的兩導線的長度相等。

8.一種軸向分辨率測試裝置，其特征在于：用于測試權利要求1～7任一項所述的超聲回波信號高速數據采集器的軸向分辨率，其包括水槽、吸聲墊板、玻璃基座和兩測試靶線；所述吸聲墊板設置于水槽內底面；所述玻璃基座一側開設有開口，并設置于所述吸聲墊板的頂面；所述兩測試靶線上下設置于玻璃基座的開口處，并與水平面平行。

9.根據權利要求8所述的軸向分辨率測試裝置，其特征在于：所述水槽中盛放有脫氣蒸餾水；且/或，所述吸聲墊板為吸聲橡膠墊板；且/或，所述玻璃基座為U形結構的有機玻璃基座；且/或，所述兩測試靶線都為鎢絲靶線；且/或，每測試靶線的直徑為10μm，且/或，所述兩測試靶線之間的距離為40μm。

10.根據權利要求8或9所述的軸向分辨率測試裝置，其特征在于：還包括讀數顯微鏡；所述讀數顯微鏡用于校準所述兩測試靶線的位置。