超聲波診斷系統(tǒng)軟件化研究平臺(tái).pdf

1、超聲波診斷儀器主要是指醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)中的超聲成像裝置，它是根據(jù)超聲波的物理特征和人體器官組織聲學(xué)性質(zhì)上的區(qū)別獲得對(duì)應(yīng)的波形、曲線(xiàn)、圖像來(lái)進(jìn)行疾病診斷的醫(yī)學(xué)儀器。隨著高速計(jì)算機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理(DSP)芯片技術(shù)的快速發(fā)展，一些生產(chǎn)廠(chǎng)家及研發(fā)機(jī)構(gòu)相繼提出來(lái)虛擬超聲的概念，超聲技術(shù)與虛擬儀器技術(shù)相結(jié)合必將成為下一代超聲診斷系統(tǒng)研發(fā)的必然趨勢(shì)。而超聲波診斷系統(tǒng)軟件化研究平臺(tái)正是直接將超聲射頻信號(hào)傳輸?shù)絇C機(jī)上，利用計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算技術(shù)，開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件

2、、信號(hào)處理軟件，實(shí)現(xiàn)超聲系統(tǒng)的軟件化，從而節(jié)省大量后端硬件成本，增加靈活性，便于系統(tǒng)升級(jí)改進(jìn)。該項(xiàng)目的研究適應(yīng)了我國(guó)醫(yī)療器械現(xiàn)階段發(fā)展趨勢(shì)，為解決現(xiàn)階段醫(yī)用超聲診斷設(shè)備研發(fā)一直受到硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境的制約、開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、成本高等問(wèn)題提供了一種行之有效的解決方案，提高我國(guó)醫(yī)療設(shè)備自主研發(fā)能力，降低研發(fā)成本。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、PCI總線(xiàn)接口控制器的設(shè)計(jì)：根據(jù)課題需要選擇合適的功能器件，并對(duì)各器件進(jìn)行詳細(xì)的了解，在充

3、分熟悉了PCI總線(xiàn)協(xié)議及PCI總線(xiàn)控制器、FIFO緩存芯片、CPLD控制芯片的性能、結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，搭建出傳輸系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖，并利用DXP2004設(shè)計(jì)出超聲射頻信號(hào)所需的高速采集卡。
　　2、CPLD邏輯控制模塊的設(shè)計(jì)：了解CPLD邏輯開(kāi)發(fā)的流程、與其他芯片的接口時(shí)序，并用Verilog HDL語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)各器件之間的信號(hào)傳遞，使各器件能夠協(xié)調(diào)配合工作。
　　3、系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)：在windriver環(huán)境下設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)本硬件

4、系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序，利用PCI橋芯片的DMA塊傳輸模式，通過(guò)中斷觸發(fā)接收數(shù)據(jù)，將一幀數(shù)據(jù)一次性傳輸?shù)絇C機(jī)上。
　　4、超聲信號(hào)處理模塊的設(shè)計(jì)：將采集的超聲射頻數(shù)據(jù)存為.mat格式的文件，并在MATLAB下仿真實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)濾波、包絡(luò)檢波、對(duì)數(shù)壓縮、DSC變換等一系列的超聲信號(hào)處理過(guò)程，將超聲射頻數(shù)據(jù)處理成肉眼可視范圍內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)。
　　5、顯示圖像：采集的超聲射頻數(shù)據(jù)是有特定格式的，在轉(zhuǎn)換成視頻數(shù)據(jù)之后就可以直接在MATLAB下將超