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《基于fpga醫(yī)用陣列超聲內(nèi)鏡成像系統(tǒng)的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日我是愛天大的??！學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和
2、借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日摘要隨著人類社會的發(fā)展以及醫(yī)療設(shè)備和技術(shù)的不斷進步，醫(yī)學(xué)超聲內(nèi)鏡逐漸成為體內(nèi)診斷技術(shù)的利器。相對于X光、CT等醫(yī)學(xué)成像方式，醫(yī)學(xué)超聲診斷技術(shù)憑借其無損、無痛、無電離輻射和可重復(fù)等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。將陣列超聲內(nèi)鏡成像系統(tǒng)的微型陣列超聲探頭與電子內(nèi)鏡相結(jié)合送入人體內(nèi)，既可以通過電子掃描直接觀察到胃壁、腸壁等表面粘膜的病變形態(tài)，又可以通過超聲掃描獲得器官的組織斷層圖像，觀察組織內(nèi)部特征，為醫(yī)
3、生的對癥治療提供了客觀有力的依據(jù)。本文在課題組單陣元超聲系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)掃描成像研究的基礎(chǔ)上，提出了基于FPGA的陣列超聲成像系統(tǒng)設(shè)計方案，設(shè)計了系統(tǒng)前端模擬發(fā)射電路和陣元選通電路，利用多路回波接收電路對超聲換能器接收到的回波信號進行預(yù)處理，利用現(xiàn)場可編程門陣列（FieldProgrammableGateArray,FPGA）對系統(tǒng)進行時序控制和數(shù)字回波信號處理，搭建系統(tǒng)實驗裝置，進行系統(tǒng)回波測試實驗，通過對燒杯壁的斷層掃描檢測實驗及結(jié)果分析，驗證了本系統(tǒng)設(shè)計的正確性和有效性。本論文主要的工作包括：（1）確定陣列超聲內(nèi)鏡成像系統(tǒng)方案。通過對陣列超聲探頭的特點及陣
4、列超聲系統(tǒng)成像方式的詳細分析，確定基于FPGA的超聲內(nèi)鏡成像系統(tǒng)方案，根據(jù)特定微型陣列超聲探頭的參數(shù)設(shè)計前端電路，由示波器顯示回波模擬波形；數(shù)字回波經(jīng)FPGA進行信號處理后，數(shù)據(jù)上傳至計算機，實時顯示物體斷層圖像。（2）利用示波器、信號發(fā)生器等工具調(diào)試前端激勵脈沖發(fā)射電路、陣元選通電路、回波預(yù)處理電路，獲取超聲回波模擬信號。（3）完成基于FPGA的硬件程序設(shè)計。在QuartusII平臺下，使用VerilogHDL語言編寫程序，利用信號發(fā)生器、SignalTap等工具調(diào)試程序，實現(xiàn)對系統(tǒng)的時序控制，并在FPGA中利用IP核模塊實現(xiàn)數(shù)字回波信號的濾波、波束合
5、成、正交解調(diào)等功能，將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C上存儲顯示。（4）搭建了陣列超聲成像實驗系統(tǒng)，進行高壓激勵脈沖發(fā)射實驗、選通實驗、回波模擬波形提取實驗和超聲掃描成像實驗。通過對實驗結(jié)果的分析，驗證了系統(tǒng)的正確性和有效性。關(guān)鍵詞：超聲內(nèi)鏡陣列探頭FPGA斷層圖像ABSTRACTMedicalultrasonicendoscope,withtheadvantangesofnon-invasive,painlessandnon-ionizingradiation,hasgraduallybecometheweaponindiagnosistechnology.T
6、hemicroarrayultrasonicprobeoftheultrasonicendoscopeimagingsystemandtheelectronicendoscopyarecombinedtosendintothehumanbody.Asaresult,notonlythelesionsonmucosalsurfaceoforganscanbeobserved,butalsotheaccuratedigestiveorgandiseasestomographyimagecanbeobtainbyultrasoundscan.Itprovide
7、sobjectivebasisforthedoctortodosymptomatictreatment.Inthispaper,animagingsystembasedonFPGAisproposed,onthefoundationoftheresearchonsinglearrayultrasoundsystemrotatingscanimagingsystem.Thefront-endanalogtransmissioncircuitandthearraystrobecircuitaredesigned,multi-channelechoreceiv
8、ingcircuitisusedtopre-processtheechosign
