[發明專利]一種可重構回波脈沖與光聲信號的采集和預處理系統

有效

• 申請號: 201810480854.2
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108594714B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 潘紅兵;陳軒;李麗;沙金;何書專;李偉
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01S15/89;G01N21/17
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚;吳揚帆

1.一種可重構回波脈沖與光聲信號的采集和預處理系統，包括上位機、激光器以及超聲換能器陣列，其特征在于還包括：

發射板卡，通過電纜連接換能器探頭，包含多個同樣的發射延遲模塊，對應連接到不同的高壓脈沖芯片，控制換能器發射超聲波；

接收板卡，包括總線接口、存儲模塊、接收觸發模塊、動態聚焦模塊、多個預處理模塊以及模擬前端，每個模擬前端通過電纜連接超聲換能器陣列，接收超聲換能器陣列發出的模擬信號，經過預處理模塊進行放大、濾波、A/D轉換后形成數字信號，再對所述數字信號進行波束通過所述動態聚焦模塊形成所需的動態聚焦，最終將動態聚焦保存至所述存儲模塊中；

控制板，通過總線接口與發射板卡、接收板卡完成數據傳輸和參數配置，通過USB接口與上位機進行數據傳輸，并與激光器相連，接收激光器發出的用以觸發接收板卡的同步脈沖；

所述發射板卡還包括總線接口，所述總線接口接收由控制板發送的延遲參數、邏輯參數以及脈寬參數；

控制板控制的成像模式包括：

超聲成像模式，發射板卡的各個模塊控制換能器發射超聲波，并按照設定好的邏輯對接收板塊進行觸發；

光聲成像模式，控制板的激光器同步脈沖接收模塊接收來自激光器的同步脈沖，對接收板塊進行觸發；

上述兩種成像模式中受到觸發的接收板卡的各個接收模塊開始按照由參數配置的接收方式獲取超聲信號的子波線，直到形成一幅圖像所需的所有子波線都已經獲得了為止；

在超聲成像模式下，根據采用的不同掃描方式和超聲換能器陣列排布，通過給發射板卡的發射延遲模塊配置參數，設定超聲換能器陣列中的某一個換能器的判斷合成波束發出的條件，在該換能器開始發射超聲波的時刻，觸發接收板卡各個接收觸發模塊，使接收板卡各個接收觸發模塊開始處理超聲回波數據；動態聚焦模塊反復地根據由上位機提前計算好并保存至接收板卡存儲模塊的相應地址，根據所述地址從存儲模塊取出聚焦點數據，接著將取出的所有聚焦點數據的值累加起來并保存至所述存儲模塊，接收板在存儲光聲信號數據對應的數字信號時，設定前一半數據位數對應的數據有效，在存儲回波脈沖數據對應的數字信號時，設定全部數據位數對應的數據均有效。