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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(huì)員上傳分享，免費(fèi)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(dú)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(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)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(jī)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(xiàn)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(jìn)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(jī)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(huì)的發(fā)展以及醫(yī)療設(shè)備和技術(shù)的不斷進(jìn)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(diǎn)，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(jì)方案，設(shè)計(jì)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(hào)進(jìn)行預(yù)處理，利用現(xiàn)場可編程門陣列（FieldProgrammableGateArray,FPGA）對系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)序控制和數(shù)字回波信號(hào)處理，搭建系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行系統(tǒng)回波測試實(shí)驗(yàn)，通過對燒杯壁的斷層掃描檢測實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析，驗(yàn)證了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(diǎn)及陣
4、列超聲系統(tǒng)成像方式的詳細(xì)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(jì)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(jìn)行信號(hào)處理后，數(shù)據(jù)上傳至計(jì)算機(jī)，實(shí)時(shí)顯示物體斷層圖像。（2）利用示波器、信號(hào)發(fā)生器等工具調(diào)試前端激勵(lì)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(hào)。（3）完成基于FPGA的硬件程序設(shè)計(jì)。在QuartusII平臺(tái)下，使用VerilogHDL語言編寫程序，利用信號(hào)發(fā)生器、SignalTap等工具調(diào)試程序，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的時(shí)序控制，并在FPGA中利用IP核模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)字回波信號(hào)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?jì)算機(jī)上存儲(chǔ)顯示。（4）搭建了陣列超聲成像實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行高壓激勵(lì)脈沖發(fā)射實(shí)驗(yàn)、選通實(shí)驗(yàn)、回波模擬波形提取實(shí)驗(yàn)和超聲掃描成像實(shí)驗(yàn)。通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，驗(yàn)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
