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兽用B超系统数字波束聚焦
兽用B超系统中数字波束聚焦的核心是完成各个通道延迟,比较常用的延迟方法有3种:非均匀采样法、相移法和插值法。
兽用B超系统中非均匀采样法是通过控制各个通道的采样脉冲的相位关系来实现延迟聚焦,由于采用实时动态聚焦时,各个通道的延迟时间变化较多,尤其当聚焦精度要求较高时,实现难度较大,而且本系统中采用的是ale5805作为采样,一片芯片中各个通道的采样是同时开始的,难以做到对采样先后的控制,所以这种方法不适合本系统。
兽用B超系统中相移法是通过对采样后得到的多路回波信号进行正交解调处理,将原始信号分为同相分量和正交分量,进入双端口Ram,延时输出,再对正交信号分别乘以一个相位因子改变信号的相位哺引,实现延时。这种方法在实现过程中,当对信号进行正交解调时,要分别乘以一个余弦和正弦信号,这两种信号的初始相位很难保证为零,也不能保证运算过程中不会出现新的相位误差,因此这种方法也不适合于本系统。
兽用B超系统采用插值法实现动态延迟聚焦。插值法延迟的结构,经过A/D采样后的信号顺序写入到双端口Ram中,在读取的时候,通过调整各个通道读取的地址信息来调整延迟量,比如,该系统中采样频率为40MHz,通道一Ram地址为5的数据则延迟于通道二Ram地址为3的数据50ns。不难看出,这样通过改变读取地址以调整延迟量的精度即为采样周期,40M的采样频率延迟精度为25ns。为提高延迟精度,在顺序写入Ram之前先对数据进行一次插值,根据上面的插值理论分析可知,在满足一定的条件下,插值操作不会破坏信号的频谱特性。
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