[发明专利]嵌入式B型超声诊断设备及其信号处理方法

权利要求书

1.嵌入式B型超声诊断设备，包括壳体，壳体上安装有显示器，在壳体中安装有电源模块、信号采集和处理电路，所述电源模块提供±80V、±60V、12V、±5V的电源；其特征在于，所述信号采集和处理电路包括8路A/D转换电路、FPGA芯片和ARM9芯片，FPGA芯片连接有动态存储器，所述8路A/D转换电路接收来自探头的超声波信号，所述8路A/D转换电路的输出连接至FPGA芯片的数据输入口，所述FPGA芯片的控制口与ARM9芯片的控制口连接，ARM9芯片的数据口连接FPGA芯片的数据口，FPGA芯片连接显示器。

2.根据权利要求1所述嵌入式B型超声诊断设备，其特征在于，所述动态存储器包括用于图像回放的SDRAM存储器、用于数据运算的SRAM存储器和用于存储帧图像的SRAM存储器。 

3.根据权利要求1所述嵌入式B型超声诊断设备，其特征在于，所述FPGA芯片内部顺序连接设置有数据接收模块、用于调节回波信号强度的可变孔径控制模块、得到一线波束数据的聚焦延时叠加模块、隔直降噪处理模块、动态滤波模块、包络检波模块和对数压缩模块。 

4.根据权利要求1所述嵌入式B型超声诊断设备，其特征在于，所述FPGA芯片内部还进一步设置有时钟管理模块，所述时钟管理模块输出的时钟有20MHZ、40MHZ、50MHZ、80MHZ。

5.嵌入式B型超声诊断信号处理方法，包括有一个信号采集和处理电路，其特征在于，所述信号采集和处理电路包括8路A/D转换电路、FPGA芯片和ARM9芯片，FPGA芯片连接有动态存储器，所述8路A/D转换电路接收来自探头的超声波信号，所述8路A/D转换电路的输出连接至FPGA芯片的数据输入口，所述FPGA芯片的控制口与ARM9芯片的控制口连接，ARM9芯片的数据口连接FPGA芯片的数据口，FPGA芯片连接显示器，在FPGA芯片内部顺序连接设置有数据接收模块、可变孔径控制模块、聚焦延时叠加模块、隔直降噪处理模块、动态滤波模块、包络检波模块、对数压缩模块和时钟管理模块，所述时钟管理模块输出的时钟有20MHZ、40MHZ、50MHZ、80MHZ；所述的ARM9芯片植入LINUX操作系统，所述信号处理方法包括的步骤有：

a.数据接收模块接收外部8路AD电路芯片提供的10bit数据，存为wire型，作为后级的输入；

b.可变孔径控制模块将接收的数据用高速乘法器，分别通过6bit数据对每通道数字信号进行实时动态加权处理，实现每个通道的信号由关闭到打开的控制，其信号强度分成了64个不同等级，以适应近场、远场对各通道数据处理的不同要求；

c. 聚焦延时叠加模块通过高速加法器将前级数据查表累加得到一线波束数据； 

d.隔直降噪处理模块通过一个2-9MHz的FIR带通滤波器对数据信号滤波； 

e.动态滤波模块通过FIR带通滤波器自动配置参数对数据信号完成不同深度的不同带通频率的滤波； 

f.包络检波模块通过3MHz32阶FIR带通滤波器对信号数据进行包络信号提取； 

g.对数压缩模块完成对包络数据的二次采样、取绝对值和对数压缩。

6.根据权利要求5所述嵌入式B型超声诊断信号处理方法，其特征在于，所述自动配置参数是在FPGA中设置的的表格中配置，所述表格是根据超声波在人体中传播的衰减特性编制的。