數(shù)字超聲診斷設(shè)備在臨床診斷中應(yīng)用十分廣泛,研制全數(shù)字化的醫(yī)療儀器已成為趨勢(shì)。盡管很多超聲成像儀器設(shè)計(jì)制造中使用了數(shù)字化技術(shù),但是我們可以說(shuō)現(xiàn)代VLSI 和EDA 技術(shù)在其中并沒有得到充分有效的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展,PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關(guān)的領(lǐng)域都得到了較好的應(yīng)用,例如數(shù)字通信和相控雷達(dá)領(lǐng)域。 在研究現(xiàn)代超聲成像原理的基礎(chǔ)上,我們首先介紹了常見的數(shù)字超聲成像儀器的基本結(jié)構(gòu)和模塊功能,同時(shí)也介紹了現(xiàn)代FPGA 和EDA 技術(shù)。隨后我們?cè)敿?xì)分析討論了B 超中,全數(shù)字化波束合成器的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)手段。我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了片內(nèi)高速異步FIFO 以降低采樣率,仿真結(jié)果表明資源使用合理且訪問(wèn)時(shí)間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息,也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于直接數(shù)字頻率合成原理的數(shù)控振蕩器,能夠給出一對(duì)幅值和相位較平衡的正交信號(hào),且在FPGA 片內(nèi)實(shí)現(xiàn)方案簡(jiǎn)單廉價(jià)。數(shù)控振蕩器輸出波形的頻率可動(dòng)態(tài)控制且精度較高,對(duì)于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減,導(dǎo)致回波中心頻率下移的聲學(xué)物理現(xiàn)象,可視作將回波接收機(jī)的中心頻率同步動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行補(bǔ)償。 還設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了B 型數(shù)字超聲診斷儀前端發(fā)射波束聚焦和掃描控制子系統(tǒng)。在單片F(xiàn)PGA 芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了聚焦延時(shí)、脈寬和重復(fù)頻率可動(dòng)態(tài)控制的發(fā)射驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器、線掃控制、探頭激勵(lì)控制、功能碼存儲(chǔ)等功能模塊,功能仿真和時(shí)序分析結(jié)果表明該子系統(tǒng)為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高速度、高精度、高集成度的全數(shù)字化超聲診斷設(shè)備打下了良好的基礎(chǔ),將加快其研發(fā)和制造進(jìn)程,為生物醫(yī)學(xué)電子、醫(yī)療設(shè)備和超聲診斷等方面帶來(lái)新思路。
標(biāo)簽: FPGA 全數(shù)字 中的應(yīng)用 超聲診斷儀
上傳時(shí)間: 2013-06-18
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磁共振成像(MRI)由于自身獨(dú)特的成像特點(diǎn),使得其處理方法不同于一般圖像.根據(jù)不同的應(yīng)用目的,該文分別提出了MRI圖像去噪和分割兩個(gè)算法.首先,該文針對(duì)MRI重建后圖像噪聲分布的實(shí)際特點(diǎn),提出了基于小波變換的MRI圖像去噪算法.該算法詳細(xì)闡明了MRI圖像Rician噪聲的特點(diǎn),首先對(duì)與噪聲和邊緣相關(guān)的小波系數(shù)進(jìn)行建模,然后利用最大似然估計(jì)來(lái)進(jìn)行參數(shù)估計(jì),同時(shí)利用連續(xù)尺度間的尺度相關(guān)性特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行函數(shù)升級(jí),以便獲得最佳萎縮函數(shù),進(jìn)一步提高圖像的質(zhì)量,最終取得了一定的效果.與此同時(shí),該文對(duì)MRI圖像的進(jìn)一步的分析與應(yīng)用展開了一定研究,提出了一種改進(jìn)的快速模糊C均值聚類魯棒分割算法.該算法先用K均值聚類方法得到初始聚類中心點(diǎn),同時(shí)考慮鄰域?qū)Ψ指罱Y(jié)果的影響,對(duì)目標(biāo)函數(shù)加以改進(jìn),用來(lái)克服噪聲和非均勻場(chǎng)對(duì)MRI圖像分割的影響,達(dá)到魯棒分割的目的,為進(jìn)一步圖像處理和分析打下基礎(chǔ).通過(guò)實(shí)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn),無(wú)論是針對(duì)模擬圖像還是實(shí)際圖像,該文所提出的兩個(gè)算法都取得了較好的效果,達(dá)到了預(yù)期的目的.
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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儀器儀表產(chǎn)品的總體發(fā)展趨勢(shì)是傳統(tǒng)的儀器儀表將仍然朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長(zhǎng)壽命的“六高一長(zhǎng)”的方向發(fā)展;新型的儀器儀表與元器件將朝著微型化、集成化、電子化、數(shù)字化、多功能化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、計(jì)算機(jī)化的方向發(fā)展;其中占主導(dǎo)地位、起核心或關(guān)鍵的作用是微型化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。而我國(guó)儀器儀表在工業(yè)自動(dòng)化儀表方面重點(diǎn)發(fā)展基本上是基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表和專用自動(dòng)化儀表;閘門測(cè)控儀表一般的功能都是控制閘門開度、荷重,以及超限報(bào)警等基本功能。處理器核心也一般都是8/16位的單片機(jī),8/16位單片機(jī)功能簡(jiǎn)單難以滿足嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)、圖像傳輸?shù)纫螅覍?duì)人際交互功能的支持也相對(duì)較弱。 本文正是針對(duì)現(xiàn)有閘門測(cè)控儀存在的功能單一、網(wǎng)絡(luò)功能差、接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、不具備監(jiān)控功能等問(wèn)題,開發(fā)設(shè)計(jì)高性能新型智能儀表。以設(shè)計(jì)出一種智能型閘門測(cè)控儀表為研究出發(fā)點(diǎn),在分析國(guó)內(nèi)主流儀表廠家的儀表操作方式和儀表功能的基礎(chǔ)上,合理地進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì),為在同一硬件平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)多種儀表的功能進(jìn)行創(chuàng)新性和探索性研究。提出基于ARM的嵌入式閘門智能測(cè)控儀表的設(shè)計(jì),構(gòu)建基于ARM系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺(tái)。應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)全新的智能閘門測(cè)控儀主要功能包括:閘門開度和荷重自動(dòng)檢測(cè)、實(shí)時(shí)性控制;過(guò)閘流量實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè);閘門運(yùn)行狀態(tài)診斷與故障報(bào)警;實(shí)時(shí)工況圖像處理;工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線接口與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)取?/p>
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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超聲理論與技術(shù)的快速發(fā)展,使超聲設(shè)備不斷更新,超聲檢查已成為預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)疾病及其治療結(jié)果不可缺少的重要方法。超聲診斷技術(shù)不僅具有安全、方便、無(wú)損、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn),其優(yōu)越性還在于它選用診斷參數(shù)的多樣性及其在工程上實(shí)現(xiàn)的靈活性。 全數(shù)字B超診斷儀基于嵌入式ARM9+FPGA硬件平臺(tái)、LINUX嵌入式操作系統(tǒng),是一種新型的、操作方便的、技術(shù)含量高的機(jī)型。它具有現(xiàn)有黑白B超的基本功能,能夠?qū)Τ暬夭〝?shù)據(jù)進(jìn)行靈活的處理,從而使操作更加方便,圖象質(zhì)量進(jìn)一步提高,并為遠(yuǎn)程醫(yī)療、圖像存儲(chǔ)、拷貝等打下基礎(chǔ),是一種很有發(fā)展前景、未來(lái)市場(chǎng)的主打產(chǎn)品。全數(shù)字B型超聲診斷儀的基本技術(shù)特點(diǎn)是用數(shù)字硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)量極其龐大的超聲信息的實(shí)時(shí)處理,它的實(shí)現(xiàn)主要倚重于FPGA技術(shù)。現(xiàn)在FPGA已經(jīng)成為多種數(shù)字信號(hào)處理(DSP)應(yīng)用的強(qiáng)有力解決方案。硬件和軟件設(shè)計(jì)者可以利用可編程邏輯開發(fā)各種DSP應(yīng)用解決方案。可編程解決方案可以更好地適應(yīng)快速變化的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和性能需求。 本論文首先闡述了醫(yī)療儀器發(fā)展現(xiàn)狀和嵌入式計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)及發(fā)展?fàn)顩r,提出了課題研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)。然后從B超診斷原理及全數(shù)字B超診斷儀設(shè)計(jì)入手深入分析了B型超聲診斷儀的系統(tǒng)的硬件體系機(jī)構(gòu)。對(duì)系統(tǒng)的總體框架和ARM模塊設(shè)計(jì)做了描述后,接著分析了超聲信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理的各個(gè)子模塊、可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、編程原理、設(shè)計(jì)流程以及ARM處理模塊和FPGA模塊的主要通訊接口。接著,本論文介紹了基于ARM9硬件平臺(tái)的LINUX嵌入式操作系統(tǒng)的移植和設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開發(fā),詳細(xì)描述了B型超聲診斷儀的軟件環(huán)境的架構(gòu)及其設(shè)備驅(qū)動(dòng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)和展望。
標(biāo)簽: ARM 全數(shù)字 儀的設(shè)計(jì) 超聲診斷
上傳時(shí)間: 2013-05-28
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一種8 位I/O口的單片機(jī)顯示器和鍵盤接口
上傳時(shí)間: 2013-07-29
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紅外微電腦自動(dòng)泵液器是21世紀(jì)一個(gè)實(shí)用的全新的小家電產(chǎn)品。它采用紅外技術(shù)感應(yīng)人手,由單片機(jī)控制出液量, 具有抗干擾能力強(qiáng)、無(wú)誤操作、省電節(jié)能等特點(diǎn)。
標(biāo)簽: 紅外感應(yīng) 泵液器 單片機(jī) 應(yīng)用設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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現(xiàn)代社會(huì)中相控陣?yán)走_(dá)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,相控陣?yán)走_(dá)在目標(biāo)識(shí)別、空間探測(cè)、雷達(dá)成像等先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的研究不斷深入。相控陣?yán)走_(dá)的各個(gè)部分開始采用全數(shù)字化的控制方式,這對(duì)波束控制器提出了更高的技術(shù)要求:運(yùn)算速度快、設(shè)備量少、數(shù)據(jù)吞吐量大、工作方式多、集成度高。為適應(yīng)這些要求,結(jié)合嵌入式技術(shù)的發(fā)展,論文先介紹了相控陣?yán)走_(dá)波控系統(tǒng)的基本功能和發(fā)展趨勢(shì),然后闡述了波束控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法,接著提出基于嵌入式ARM(Advanced RISC Machines)的雷達(dá)波束控制主控系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案和開發(fā)調(diào)試過(guò)程,論證了基于ARM嵌入式處理器實(shí)現(xiàn)雷達(dá)波束控制主控系統(tǒng)的運(yùn)算、控制、通信等功能的可行性,最后給出了波控分系統(tǒng)通常采用的幾種工程實(shí)現(xiàn)方法和其原理框圖,通過(guò)軟硬件相結(jié)合的設(shè)計(jì)滿足雷達(dá)波控系統(tǒng)對(duì)組件的控制功能,完善波控系統(tǒng)的通用化和系列化設(shè)計(jì)思想。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 雷達(dá) 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文介紹一種多通道的 12 位串行A/D 轉(zhuǎn)換器TLV2543 的功能特點(diǎn)和工作過(guò)程,討論了軟件編程輸入數(shù)據(jù)對(duì)器件工作方式的選擇,簡(jiǎn)要敘述了器件時(shí)的工作時(shí)序,并給出TLV2543 與8
標(biāo)簽: D-TLV 87C51 2543 接口應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-07-23
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TLC1551是美國(guó)TI公司生產(chǎn)的10位并行輸出模數(shù)轉(zhuǎn)換器,該器件轉(zhuǎn)換速度快,傳輸數(shù)據(jù)方便,應(yīng)用電路簡(jiǎn)單.文中介紹了TLC1551的管腳功能、電氣特性、工作原理和時(shí)序、應(yīng)用電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換的單片機(jī)基本程
上傳時(shí)間: 2013-07-26
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300W 12V輸入正弦波逆變器 300W 12V輸入正弦波逆變器
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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