[發明專利]一種全集成超聲回波信號接收系統

在審

• 申請號: 202210179986.8
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114640364A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 葉凡;于欣煒;任俊彥;許俊;馬順利
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16;G01F1/66
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種全集成超聲回波信號接收系統，其特征在于，包括低噪聲放大器、第一衰減器、第二放大器、第二衰減器、濾波器和模數轉換器；其中：

所述低噪聲放大器被配置為接收一個或多個超聲回波信號，并對超聲回波信號進行放大，產生對應于所述一個或多個超聲回波信號的一組第一放大回波信號；

所述第一衰減器被配置為接收該組第一放大回波信號，并根據第一放大回波信號的不同強度產生對應于所述第一放大回波信號的一組第一衰減回波信號；

所述第二放大器被配置為接收該組第一衰減回波信號，并對第一衰減回波信號進行放大，產生對應于所述第一衰減回波信號的一組第二放大回波信號；

所述第二衰減器被配置為接收該組第二放大回波信號，并根據第二放大回波信號的不同強度產生對應于所述第二放大回波信號的一組第二衰減回波信號；

所述濾波器被配置為接收該組第二衰減回波信號，濾除第二衰減回波信號帶寬以外的干擾與噪聲的同時可以被配置提供增益，根據第二衰減回波信號的不同強度產生對應于所述第二衰減回波信號的一組濾波回波信號，并將其輸出至轉換器；

所述模數轉換器與所述濾波器耦合，將接收到的所述的濾波回波信號轉換為數字信號。

2.如權利要求1所述的全集成超聲回波信號接收系統，其特征在于，所述低噪聲放大器，其輸入阻抗被配置為與前端的超聲換能器及傳輸電路的輸出阻抗相匹配，所述的低噪聲放大器提供多檔增益值，具備將接收到的單端輸入的所述的一個或多個超聲回波信號轉換為差分輸出信號的功能。

3.如權利要求1所述所述的全集成超聲回波信號接收系統，其特征在于，所述第一衰減器包括：

第一輸入電阻器，其包括第一終端與第二終端；

第二輸入電阻器，其包括第一終端與第二終端；所述第一終端與所述的第一輸入電阻器的第一終端共同構成第一衰減器的差分輸入終端；

可變分壓電阻陣列，其包括第一終端、第二終端與信號控制端，所述第一終端與所述的第一輸入電阻器所述的第二終端耦合，所述第二終端與所述的第二輸入電阻器所述的第二終端耦合；所述第一終端與第二終端共同構成第一衰減器的差分輸出端；

減法器，其包括第一輸入終端、第二輸入終端與輸出終端，所述第一輸入終端與第二輸入終端接第一收衰減器的電壓控制信號；

比較器陣列，其包括第一輸入終端、第二輸入終端與輸出終端，所述輸出終端與所述的可變分壓電阻陣列的所述信號控制端耦合，所述第一輸入終端與所述的減法器的所述輸出終端耦合，所述第二輸入終端與輸入等差電平信號的總線耦合。

4.如權利要求1所述的全集成超聲回波信號接收系統，其特征在于，所述第二衰減器包括：

第一輸入電阻器，其包括第一終端與第二終端；

第二輸入電阻器，其包括第一終端與第二終端；所述第一終端與所述的第一輸入電阻器的第一終端共同構成第二衰減器的差分輸入終端；

可變分壓電阻陣列，其包括第一終端、第二終端與信號控制端，所述第一終端與所述的第一輸入電阻器所述的第二終端耦合，所述第二終端與所述的第二輸入電阻器所述的第二終端耦合；所述第一終端與第二終端共同構成第二衰減器的差分輸出端；

減法器，其包括第一輸入終端、第二輸入終端與輸出終端，所述第一輸入終端與第二輸入終端接第一收衰減器的電壓控制信號；

比較器陣列，其包括第一輸入終端、第二輸入終端與輸出終端，所述輸出終端與所述的可變分壓電阻陣列的所述信號控制端耦合，所述第一輸入終端與所述的減法器的所述輸出終端耦合，所述第二輸入終端與輸入等差電平信號的總線耦合。

5.如權利要求1所述的全集成超聲回波信號接收系統，其特征在于，所述的第一衰減器和所述的第二衰減器是電壓控制衰減器，所述的第二放大器是可變增益放大器，所述的濾波器是抗混疊濾波器。

6.如權利要求1所述的全集成超聲回波信號接收系統，其特征在于，所述的低噪聲放大器與所述的第二放大器配置有矯正直流失調電壓的反饋電路。

7.如權利要求1所述的全集成超聲回波信號接收系統，其特征在于，接收所述的一個或多個超聲回波信號中強度最高的信號時，所述的第一衰減器與第二衰減器被配置為提供最大衰減。