前言

　　醫學超聲成像是利用超聲波通過人體各組織時所反映的聲學特征的差異來區分不同組織，并以圖像的形式顯示出臟器的界面和組織內部的細微結構。這種檢查方式結合了超聲物理學、現代電子技術和生物醫學等多種技術，是繼X線成像技術后，在醫學中發展最迅速，應用最廣泛的成像方法。特別是數字掃描轉換器（DSC）和數字信號處理（DSP）的出現，把B型超聲成像技術推向以計算機數字圖像處理為主導的，功能強，自動化程度高，圖像質量好的新水平。

　　在數字超聲成像系統中，數字圖像處理的方法直接影響著成像的質量。近幾年來，為了提高超聲圖像的分辨率，改善圖像的質量，以便于更好地提取有益于醫療診斷的信息，發展了多種圖像處理的方法。根據處理模式的不同，主要分為兩個方向：（1）一類對圖像中的加性噪聲進行抑制或對圖像進行區域操作，以提高圖像質量。（2）采用反卷積的方法。而在很多圖像處理的算法上，采用的實驗圖像數據是經過一系列線性和非線性及檢波后的圖像數據，原始的超聲射頻信號已經失去了一定的信息。為了更好的評價一個算法的有效性，采用直接從B型超聲系統的射頻信號直接量化而來的原始數據是理想的選擇。但是現階段的大部分醫

　　用超聲成像系統所提供的圖像數據都是通過檢波等處理后的數據。因此就有必要設計數據采集卡，來取得直接從射頻信號量化而來的圖像數據。

　　1 系統設計

　　本實驗設計的數據采集卡的實驗對象：Belson200AB型超聲診斷儀。它是便攜式電子凸陣掃描B超，主頻3.5MHz、2.5MHz～5MHz變頻、80基元R60凸陣探頭，探頭寬度：3.84cm，探測深度：≥170mm，掃描范圍：100mm×210mm，256灰階，分辨率：橫向≤2mm縱向≤1mm，掃描線：512線/幀，幀率：30幀/秒。

　　Belson200AB型超聲診斷儀接收及顯示部分的原理框圖如圖1所示。在該圖中，B型超聲波的射頻回波信號通過前置發動、聚焦、微分放大、時間增益補償、檢波等一系列的處理，最后通過數字處理將超聲波圖像送監視器顯示和存儲及打印圖像。根據原始數據的要求，數據采集卡的射頻信號輸入源來之圖1中DF/TGC放大模塊之前的射頻信號。

　　系統設計包含硬件部分和軟件部分，其中硬件部分是基于計算機PCI（peripheral component interconnect）局部總線設計的，采用PCI9054作為PCI局部總線和FIFO數據總線和CPLD控制總線的橋接芯片，它符合PCIv2.2規范的32位33MHz總線主控接口控制器。ADC采用AD9283，8位分辨率和最高100M/s的轉換速率，用到了2片FIFO作為數據緩沖器和LatticeCPLDispMACHLC4128V用于各個芯片之間的邏輯控制。軟件系統用Windriver開發驅動程序和VC集成開發環境編寫應用程序。