[发明专利]自动调节超声设备功耗的方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于超声技术领域，涉及一种自动调节超声设备功耗的方法及系统。

背景技术

随着社会的发展，超声诊断成像领域中超声设备的发展尤为迅速。在超声设备中，通常包括一种超声波束合成器。

现有的超声波束合成器基于FPGA的逻辑设计，用来实现对超声前端的数字回波信号的有序叠加，其包括数字信号接口模块，延时存储器模块，数字插值模块，变迹控制模块，射频输出模块，延时计算模块，变迹计算模块等。如此，超声波束合成器在超声设备里实现的功能相对复杂，随着科技的进步和客户要求的提高，波束合成器使用的FPGA规模也随之越来越大，功能越来越多，进而支持的合成通道和同时合成的波束越来越多，如此，其中波束合成器基于的FPGA的功耗会越来越大，使所述波束合成器变得越来越热，进而导致花费在对其散热的成本也越来越高。

FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

现有技术中，波束合成器按照相同的规格设定，即其通道数，波束数，滤波器阶数等参数在设定后即不能改变，相应的，其功耗固定，且其功耗在使用的过程中无法降低。如此，同一个波束合成器在不同环境下的使用条件就有很大的限制。

例如：若需要保证正常配置的波束合成器在恶劣条件下稳定使用，则需要考虑对其提供新的电源供电，或在其芯片散热的设计上投入更多的成本。另外，即使在同样的使用环境，由于波束合成器探头通道数的不同，参与工作的波束合成器和模拟电路可能会不完全一样， 同样会造成内部的供电和发热状况有所不同。如此，导致上述波束合成器的使用效果并不十分理想。

综上所述，当前的波束合成器设计完成之后，由于其使用时所耗的功耗和发出的热量是相对固定的，在外界环境的影响下，系统或是存在稳定性的问题，或是为了应付高温高功耗增加制造及使用成本。

发明内容

本发明的目在于提供一种自动调节超声设备功耗的方法及装置。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种自动调节超声设备功耗的方法，所述方法包括以下步骤：

实时监控波束合成器的温度变化；

根据所述波束合成器的温度变化，调整所述波束合成器的负载状态；

所述负载状态包括：波束合成器并行处理波束的数量，以及内部滤波器的阶数中的至少一种。

作为本发明的进一步改进，所述方法包括：

在所述波束合成器上设置一独立温度传感器，通过所述温度传感器采集及输出波束合成器的温度变化。 

作为本发明的进一步改进，所述“根据所述波束合成器的温度变化，调整所述波束合成器的负载状态”具体包括：

通过设置系统温度阈值，将所述波束合成器的温度与所述系统温度阈值进行比较，确定调整所述波束合成器的负载状态。 

作为本发明的进一步改进，所述系统温度阈值根据所述波束合成器的工作温度范围、工作频率、工作电压中的至少一种进行设定。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：

所述波束合成器中包括若干个波束合成单元，每一个所述波束合成单元对应处理同一脉冲信号在不同位置下产生的回波信号；

所述系统温度阈值的数量为若干个，若所述波束合成器的温度大于其中一个所述系统温度阈值，则关闭至少一个波束合成单元，和/或提高滤波器的阶数。 

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种自动调节超声设备功耗的装置，所述装置包括：

温度监控模块，用于实时监控波束合成器的温度变化；

负载状态调整模块，用于根据所述波束合成器的温度变化，调整所述波束合成器的负载状态；

所述负载状态包括：波束合成器并行处理波束的数量，以及内部滤波器的阶数中的至少一种。

作为本发明的进一步改进，所述温度监控模块包括一独立温度传感器，通过所述温度传感器采集及输出波束合成器的温度变化。 

作为本发明的进一步改进，所述负载状态调整模块具体用于：通过设置系统温度阈值，将所述波束合成器的温度与所述系统温度阈值进行比较，确定调整所述波束合成器的负载状态。

作为本发明的进一步改进，所述系统温度阈值根据所述波束合成器的工作温度范围、工作频率、工作电压中的至少一种进行设定。