本發(fā)明涉及高頻超聲技術領域，特別是涉及一種用于高頻超聲設備的射頻信號處理裝置。本發(fā)明還涉及一種高頻超聲設備。

背景技術：

目前的超聲設備內一般未設置數(shù)字射頻處理電路，而是由模擬電路對高頻超聲波(高頻超聲波主要指的是頻率在20mhz以上的超聲)的回波信號(即反射回的信號)進行放大、模擬濾波、幅度檢測和對數(shù)壓縮等處理后，得到視頻信號再進行數(shù)字采集。

但是，由于模擬電路會對回波信號進行低通濾波濾除回波信號中的高頻部分，且經過幅度檢測后會丟失相位信息，對數(shù)壓縮后又引入了非線性因素，因此導致最終采集到的數(shù)據(jù)丟失許多射頻部分的特征信息，進而導致無法對采集到的數(shù)據(jù)進行相應的數(shù)字處理操作。

因此，如何提供一種保證數(shù)字信號處理過程中射頻特征信息的完整性的高頻超聲設備及射頻信號處理裝置是本領域技術人員目前需要解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于高頻超聲設備的射頻信號處理裝置，直接采集高頻超聲波的回波信號進行數(shù)字信號處理，避免數(shù)字信號處理過程中射頻特征信息丟失，保證高頻超聲設備內數(shù)字信號處理過程的正常實現(xiàn)。本發(fā)明的另一目的是提供一種包括上述射頻信號處理裝置的高頻超聲設備。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種用于高頻超聲設備的射頻信號處理裝置，包括：

用于接收高頻超聲波的回波信號的高頻模數(shù)轉換器；

與所述高頻模數(shù)轉換器連接的、用于對接收到的所述回波信號進行射頻數(shù)字信號處理得到數(shù)字信號，并對所述數(shù)字信號進行視頻信號轉換處理，得到視頻信號的數(shù)字處理器；

與所述數(shù)字處理器連接的、用于將所述視頻信號輸出至后續(xù)電路的通用i/o接口。

優(yōu)選地，所述數(shù)字處理器具體為fpga。

優(yōu)選地，還包括：

分別與所述數(shù)字處理器以及時間增益補償放大器tgc連接的第一數(shù)模轉換器；

用于對所述第一數(shù)模轉換器發(fā)送的數(shù)據(jù)進行時間增益補償放大操作的所述時間增益補償放大器。

優(yōu)選地，還包括：

分別與所述數(shù)字處理器以及示波器連接的第二數(shù)模轉換器。

優(yōu)選地，還包括：

若干個分別與所述數(shù)字處理器連接的存儲器。

優(yōu)選地，所述存儲器具體為ssram。

優(yōu)選地，還包括：

與所述數(shù)字處理器連接的usb接口。

為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供了一種高頻超聲設備，包括如以上任一項所述的射頻信號處理裝置。

本發(fā)明提供了一種用于高頻超聲設備的射頻信號處理裝置，包括高頻模數(shù)轉換器、數(shù)字處理器以及通用i/o接口。高頻模數(shù)轉換器直接采集回波信號后即傳輸給數(shù)字處理器進行數(shù)字信號處理，即數(shù)字信號處理之前并未對回波信號進行低通濾波、或者視頻信號轉換等處理，保證了數(shù)字處理器接收到的回波信號內射頻特征信息的完整性，也保證了高頻超聲設備內數(shù)字信號處理過程的正常實現(xiàn)。本發(fā)明還提供了一種包括上述射頻信號處理裝置的高頻超聲設備。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對現(xiàn)有技術和實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的一種用于高頻超聲設備的射頻信號處理裝置的結構示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供一種用于高頻超聲設備的射頻信號處理裝置，直接采集高頻超聲波的回波信號進行數(shù)字信號處理，避免數(shù)字信號處理過程中射頻特征信息丟失，保證高頻超聲設備內數(shù)字信號處理過程的正常實現(xiàn)。本發(fā)明的另一核心是提供一種包括上述射頻信號處理裝置的高頻超聲設備。

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供了一種用于高頻超聲設備的射頻信號處理裝置，包括：

用于接收高頻超聲波的回波信號的高頻模數(shù)轉換器1；

與高頻模數(shù)轉換器1連接的、用于對接收到的回波信號進行射頻數(shù)字信號處理得到數(shù)字信號，并對數(shù)字信號進行視頻信號轉換處理，得到視頻信號的數(shù)字處理器2；

其中，數(shù)字處理器2接收到回波信號后，對回波信號進行基帶變換，然后降低4倍的采樣頻率，然后再進行后續(xù)射頻數(shù)字信號處理，后續(xù)射頻數(shù)字信號處理基于基帶信號進行。

可以理解的是，由于回波信號的數(shù)據(jù)量很大，通過基帶變換和降低采樣頻率的操作，能夠有效減少數(shù)據(jù)量，提高運算效率。

另外，這里的視頻信號轉換處理指的是幅度檢測和對數(shù)壓縮。并且，數(shù)字處理器2內的具體程序可根據(jù)實際需要進行定制和修改，本發(fā)明對此不作特別限定。

與數(shù)字處理器2連接的、用于將視頻信號輸出至后續(xù)電路的通用i/o接口3(generalpurposeinputoutput，gpio)。

其中，由于高頻超聲回波信號具有寬帶特性以及大動態(tài)范圍的特點，因此高頻超聲回波信號的采集需要高頻(20m～250mhz)、高分辨率(12位以上)的模數(shù)轉換器實現(xiàn)。具體的，高頻模數(shù)轉換器1可以為250mhz/14bits，當然，本發(fā)明不限定高頻模數(shù)轉換器1的具體型號。

并且，由于高頻超聲回波信號的數(shù)據(jù)量很大，因此，為了實現(xiàn)對回波信號的數(shù)字信號處理，需要采用運算量大的高速電路實現(xiàn)；作為優(yōu)選地，數(shù)字處理器2具體為fpga(field－programmablegatearray，現(xiàn)場可編程門陣列)，具體型號可以為5cefa7f31c8n/480io，當然，也可以采用其他類型的數(shù)字處理器2，只要其能夠實現(xiàn)上述處理功能即可。

作為優(yōu)選地，該裝置還包括：

分別與數(shù)字處理器2以及時間增益補償放大器5tgc(timegaincompensation)連接的第一數(shù)模轉換器4；

用于對第一數(shù)模轉換器4發(fā)送的數(shù)據(jù)進行時間增益補償放大操作的時間增益補償放大器5。

可以理解的是，由于超聲發(fā)射的回聲信號，會隨路程的增加而逐漸衰減，而時間增益補償是一種依據(jù)衰減程度進行不同程度的補償?shù)姆绞?，在超聲儀器中有斜率補償控制及分段補償控制兩種，可以補償在0～60db范圍，以達到衰減信號補償?shù)囊蟆?/p>

作為優(yōu)選地，該裝置還包括：

分別與數(shù)字處理器2以及示波器連接的第二數(shù)模轉換器6。

其中，第一數(shù)模轉換器4可采用125mhz/8bit的型號，第二數(shù)模轉換器6可采用275mhz/12bit的型號，可以理解的是，第一數(shù)模轉換器4與時間增益補償放大器5連接，不需要過高的采樣率，因此采用采樣率較低的型號可降低成本。當然，本發(fā)明不限定兩個數(shù)模轉換器的具體型號。

作為優(yōu)選地，該裝置還包括：

若干個分別與數(shù)字處理器2連接的存儲器7。其中，存儲器7具體為ssram(synchronousstaticrandomaccessmemory，同步靜態(tài)隨機存取存儲器)。存儲器7的個數(shù)可以為4個?？梢圆捎棉D換速率為250msps、容量為72mb的ssram，當然，本發(fā)明對此不作具體限定。

可以理解的是，每片ram都有專用接口和fpga相連，信息可以同時在4片ram和fpga間吞吐，從而實現(xiàn)了射頻圖像的實時處理。當然，這里的存儲器7具體采用哪種類型的ram本發(fā)明不作限定，另外，該裝置包括的存儲器7的個數(shù)本發(fā)明也不做具體限定。

作為優(yōu)選地，該裝置還包括：

與數(shù)字處理器2連接的usb接口8。

需要注意的是，以上所述的第一數(shù)模轉換器4和時間增益補償放大器5、第二數(shù)模轉換器6、若干個存儲器7以及usb接口8可根據(jù)實際情況進行任意組合，組合得到的實施例均在本發(fā)明的保護范圍之內。

另外，以上所述的高頻模數(shù)轉換器1、通用i/o接口3、第一數(shù)模轉換器4、第二數(shù)模轉換器6、若干個存儲器7以及usb接口8與數(shù)字處理器2之間均為雙向連接，即進行可進行雙向傳輸，來滿足相應的需要。

另外，為滿足應用需求，本發(fā)明的裝置還可包括其他與數(shù)字處理器2連接的接口，本發(fā)明對此不作具體限定。

參見圖1所示，圖1為本發(fā)明提供的一種用于高頻超聲設備的射頻信號處理裝置的結構示意圖。

當然，本發(fā)明還包括用于集成上述高頻模數(shù)轉換器1、數(shù)字處理器2、通用i/o接口3、第一數(shù)模轉換器4、第二數(shù)模轉換器6、若干個存儲器7以及usb接口8的基板以及電源。

本發(fā)明提供了一種用于高頻超聲設備的射頻信號處理裝置，包括高頻模數(shù)轉換器、數(shù)字處理器以及通用i/o接口。高頻模數(shù)轉換器直接采集回波信號后即傳輸給數(shù)字處理器進行數(shù)字信號處理，即數(shù)字信號處理之前并未對回波信號進行低通濾波、或者視頻信號轉換等處理，保證了數(shù)字處理器接收到的回波信號內射頻特征信息的完整性，也保證了高頻超聲設備內數(shù)字信號處理過程的正常實現(xiàn)。

本發(fā)明還提供了一種高頻超聲設備，包括以上射頻信號處理裝置。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。

還需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其他實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。