[发明专利]一种连续多普勒信号处理装置和处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声成像设备技术领域，具体涉及一种连续多普勒(CWDoppler)信号处理装置和处理方法。

背景技术

多普勒成像系统中CW模式通常是这样工作的：探头的一部分阵元用于发射，另外一部分阵元用于接收。这样就可以一直连续的发射脉冲波形，因而CW模式不和像脉冲多普勒(PW)模式那样发生频谱混叠的现象。这样就可以将CW用于流速较快的血流信号的测量。

但是CW通常有一个问题是：由于发射和接收是同时进行的，因而CW所接收的回波信号通常比较大，特别是近场的信号。而当多个通道的回波信号进行波束合成(Beamforming)后会形成更大的信号，这就要求后续处理信号的器件要有更大的动态工作范围。

CW模式通常的处理方式如图1所示，N条通道(整数N通常是16、32或更大的2的整数次幂)的回波信号先通过前置低噪声放大器(LNA)进行预放大，再将各个接收通道进行波束合成，然后将合成后的信号进行正交解调(I/Q Demodulate)，最后进行模数转换(ADC)。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种连续多普勒信号处理装置和处理方法，克服现有技术的连续多普勒成像系统在对连续多普勒信号进行波束合成时，I/Q解调器容易饱和的缺陷。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种连续多普勒信号处理装置，包括至少两个前置低噪声放大器LNA、数量与所述前置低噪声放大器LNA个数相同的I/Q解调器、第一波束合成器与第二波束合成器，每个所述前置低噪声放大器的输出端与一个相异的I/Q解调器输入端相连，每个所述I/Q解调器的I信号输出端与第一波束合成器的输入端相连，每个所述I/Q解调器的Q信号输出端与第二波束合成器的输入端相连，第一波束合成器的输出端连接第一带通滤波器，第二波束合成器的输出端连接第二带通滤波器。

所述的连续多普勒信号处理装置，其中第一带通滤波器的输出端连接第一模数转换模块。

所述的连续多普勒信号处理装置，其中第二带通滤波器的输出端连接第二模数转换模块。

所述的连续多普勒信号处理装置，其中所述前置低噪声放大器LNA的个数设为16或者大于16的2的整数次幂。

一种连续多普勒信号处理方法，包括步骤：

A1、将回波信号通过前置低噪声放大器LNA预放大；

A2、对每一路经预放大的信号进行I/Q解调；

A3、将I信号和Q信号分别进行波束合成；

A4、将合成后的信号经带通滤波器滤波后进行模数转换。

本发明的有益效果：本发明连续多普勒信号处理装置和处理方法与传统的方式相比，明显降低了I/Q解调器饱和的机率，可以在使用相同规格的I/Q解调器时增加波束合成的通道数，进而提高连续多普勒成像系统的信噪比。

附图说明

本发明包括如下附图：

图1为现有技术连续多普勒信号处理装置示意图；

图2为本发明连续多普勒信号处理装置示意图；

图3为本发明连续多普勒信号处理装置I/Q解调器示意图；

图4为本发明连续多普勒信号处理装置波束合成器电路图；

图5为本发明连续多普勒信号处理装置带通滤波器与模数转换模块连接示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

如图2、图3、图4和图5所示，本发明连续多普勒信号处理装置包括N个(N的优化取值为2的整数次幂)前置低噪声放大器LNA、数量与前置低噪声放大器LNA个数相同的I/Q解调器、第一波束合成器与第二波束合成器，每个前置低噪声放大器的输出端与一个相异的I/Q解调器输入端相连，每个I/Q解调器的I信号输出端与第一波束合成器的输入端相连，每个I/Q解调器的Q信号输出端与第二波束合成器的输入端相连。第一波束合成器的输出端连接第一带通滤波器，第二波束合成器的输出端连接第二带通滤波器，第一带通滤波器的输出端连接第一模数转换模块，第二带通滤波器的输出端连接第二模数转换模块。