基于FPGA的雙探測(cè)器偏振OCT信號(hào)處理.pdf

1、偏振OCT(Optical Coherence Tomography,光學(xué)相干層析技術(shù))是一種使用偏振光探測(cè)生物組織,獲取組織信息的新型光學(xué)技術(shù)。它繼承了普通OCT所具有的無(wú)損傷、非介入、高分辨率的特點(diǎn)。偏振OCT使用偏振光成像,既能獲得組織的反射率信息,也能得到組織的雙折射率信息,很多組織病變時(shí),組織的雙折射率信息會(huì)有很大的改變,因而可以將雙折射信息作為診斷組織有無(wú)病變的一個(gè)重要指標(biāo)。本文對(duì)偏振OCT光電探測(cè)器輸出信號(hào)進(jìn)行了分析,根據(jù)

2、信號(hào)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了基于FPGA的雙探測(cè)器偏振OCT信號(hào)處理系統(tǒng)。探測(cè)器將干涉信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),經(jīng)過(guò)放大和濾波后被ADC采樣送入FPGA,此后對(duì)信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)、CORDIC算法運(yùn)算、位數(shù)截取和RAM緩存,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的解調(diào),同時(shí)使用FPGA產(chǎn)生系統(tǒng)控制信號(hào),協(xié)調(diào)系統(tǒng)各模塊的運(yùn)行。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)光電探測(cè)器輸出信號(hào)幅值及后級(jí)電路對(duì)信號(hào)幅度要求設(shè)計(jì)了放大電路,放大器最大放大100倍,帶寬1MHz。分析信號(hào)頻譜特點(diǎn),設(shè)計(jì)

3、了中心頻率100KHz,帶寬40KHz的帶通濾波器,濾除了信號(hào)中由后散光、雜散光及元件反射等引起的信號(hào)干擾。根據(jù)系統(tǒng)工作速度及需要的精度,設(shè)計(jì)了ADC轉(zhuǎn)換電路；⑵增加單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)通信模塊,FPGA產(chǎn)生橫向平移控制信號(hào),控制單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)對(duì)組織橫向掃描；⑶FPGA產(chǎn)生ADC控制信號(hào)、USB控制信號(hào)、橫向掃描控制信號(hào),協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)時(shí)序；FPGA作為系統(tǒng)主控制器,對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。使用正交解調(diào)法將雙路信號(hào)從載波中提取出來(lái),并