[發明專利]波形生成的方法和系統

有效

• 申請號: 201811519036.5
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN109363720B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 約翰·A·弗林;彼得·J·凱克科夫斯基;布賴恩·J·普夫盧格拉特;勞倫·S·普夫盧格拉特
• 申請（專利權）人: 維拉聲學公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00;B06B1/02;G01S7/52;G01S15/89
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

1.一種用于生成聲學波形的系統，包括：

超聲探頭，所述超聲探頭配置為在聲學介質中產生聲學波形，所述超聲探頭包括超聲換能器元件；

差分超聲接收器裝置，所述差分超聲接收器裝置包括：

第一超聲接收器裝置，具有第一編碼器，所述第一編碼器配置成接收第一波形并且執行編碼過程以將所述第一波形轉換成符號值的二元或三元脈沖序列；

發送器電路，聯接至所述第一編碼器并且配置成接收所述符號值的二元或三元脈沖序列，并且響應于接收到所述符號值的二元或三元脈沖序列，利用正電壓電平、負電壓電平或靜態電壓電平的相應序列來激勵所述超聲探頭中的至少一個超聲換能器元件；

模擬求和設備；

主成像發送信道；

次要信號生成信道，具有模擬濾波器和衰減器設備，所述次要信號生成信道被構造為接收符號值的次要的二元或三元脈沖序列，所述符號值的次要的二元或三元脈沖序列配置為利用在超聲時鐘間隔的相應均勻序列處的正電壓電平、負電壓電平或靜態電壓電平的相應序列來激勵所述模擬濾波器和所述衰減器設備，所述次要信號生成信道還被構造為隨后通過所述模擬求和設備將正電壓電平、負電壓電平或靜態電壓電平的相應序列注入到主接收器模擬信號路徑中；以及

第二超聲接收器裝置，具有第二編碼器，所述第二編碼器配置為接收RF雜亂波形規格并且執行編碼過程以將所述RF雜亂波形規格轉換成另一符號值的二元或三元脈沖序列，從而實現差分接收和成像。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述差分超聲接收器裝置配置成接收所述第一波形并且接受由所述第一波形生成的以任意數值精度指定的任意波形值的采樣序列，并且當所述任意波形值的采樣序列被應用到差分信號生成信道發送器電路以及所包括的模擬濾波器和衰減器并且隨后與由附接的換能器探頭和超聲接收器裝置接收的信號求和時，所述差分超聲接收器裝置向產生的信號提供所述任意波形值的采樣序列的保真度。

3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述編碼過程包括受限去卷積的步驟。

4.根據權利要求3所述的系統，其中，所述受限去卷積的步驟包括提供最大似然序列估算或維特比算法。

5.根據權利要求1所述的系統，其中，所述編碼過程包括通過使用參考脈沖響應而應用的脈沖響應縮短過程。

6.根據權利要求5所述的系統，其中，所述編碼過程包括：從不同縮放的復制品中選擇參考脈沖響應縮放，直至提取的信號結果達到最小誤差近似。

7.一種使用配置為在聲學介質中產生聲學波形的超聲換能器探頭和差分超聲接收器裝置的方法，所述超聲換能器探頭包括聲學超聲換能器探頭元件，所述差分超聲接收器裝置具有編碼器以及差分信號生成信道發送器電路和所包括的模擬濾波器和衰減器，所述方法包括：

在所述編碼器處執行編碼過程，所述編碼過程包括：

接收第一波形并且接受由所述第一波形生成的以任意數值精度指定的任意波形值的采樣序列，并且當所述任意波形值的采樣序列被應用到所述差分信號生成信道發送器電路以及所包括的模擬濾波器和衰減器并且隨后與由所述超聲換能器探頭和差分超聲接收器裝置接收的信號求和時，向產生的信號提供所述任意波形值的采樣序列的保真度。

8.根據權利要求7所述的方法，還包括將所述編碼器配置成根據保真度度量提供所述任意波形值的保真度。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述保真度度量包括以下各項中的一項：

(1)參考波形相對于由所述聲學超聲換能器探頭元件測量的聲壓的接近度；

(2)參考波形的預測聲壓相對于由所述聲學超聲換能器探頭元件測量的聲壓的接近度；以及

(3)在輸入處出現的RF信號的平穩分量相對于模擬接收器增益級的接近度。

10.根據權利要求7所述的方法，包括：利用多個截斷電平重復地執行所述編碼過程，直至找到根據所述保真度度量的最小均方接近誤差。