医用超声换能器信号无线传输技术的研究与仿真

发布时间：2024-03-13 04:09

　　超声换能器是医学超声诊断系统中最为常用的部件,但换能器与超声系统间的信号线缆不仅束缚了超声波医师对换能器的使用,还增加了患者感染风险,因此对医用超声换能器的无线化改造势在必行。在无线医用超声换能器的研究过程中,面临的关键问题是如何实现超声信号的高速率无线传输。本论文在给出一种医用超声换能器数据无线传输方案的基础上,设计了一种基于ARM Cortex-A7平台的医用超声换能器无线传输系统。论文完成的主要工作如下:(1)针对无线医用超声换能器的高速率需求,本文在分析比较四种主流无线通信协议的基础上,给出了一种基于第五代Wi-Fi协议"IEEE 802.11ac"的无线超声换能器数据传输设计方案。通过搭建无线传输实验环境,测试完成支持IEEE 802.11ac协议无线模块在不同传输距离、测试持续时间以及驱动设备等多种情况下的数据传输速率,测试结果验证了基于IEEE 802.11ac协议的无线医用超声换能器数据传输方案的可行性。(2)设计了基于ARM Cortex-A7平台的医用超声换能器无线传输系统,通过引入IEEE 802.11ac高速率无线传输协议,构造ARM与FPGA间高速数据传输通道...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１圧ＥＥ?８０２参考模型??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｔｈｅ?ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ＩＥＥＥ?８０２??

ＭＡＮ）标准，并且其定义的服务和协议限定在物理层和数据链路层，即ＯＳＩ?（Ｏｐｅｎ??Ｓｙｓｔｅｍ?Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ，开放式系统互联）网络参考模型的最低两层（物理层和链路??层）ＵＷ３１，如图２－１所示。??ＯＳＩ／ＲＭ??应用层??表示层??会離?圧ＥＥ?８０２参考模型....

图３－１实验测试框图??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１．?Ｔｈｅ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．??

图３－１实验测试框图??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１．?Ｔｈｅ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．??３．２．１硬件配置??（１）发射端??１）无线模块选型??由于本次实验的目的是测试圧ＥＥ?８０２．１?ｌａｃ协议的....

图４－２医用超声换能器无线传输系统原理图??ｉｅ－２ｗｒｅｒａｓｄｌｌｒｄｒ．??

模块选择使用ＦＮ－８８１２ＡＵ，路由器选择使用ＤＩＲ－８８０Ｌ，并利用一款含有Ａ／Ｄ巧??片和ＦＰＧＡ巧片的高速率数据采集器来完成系统仿真，因此最终的仿真系统如图??４－３，实物连接图如图４－４。??信号发生器可Ｗ产生诸如正弦波、Ｈ角波等各种常见波形，采集器负责采集??信号发生器....

图４－３仿真系统原理图

?广?ｆ?＾??图４－４仿真系统实物连接图??Ｆｉｇｕｒｅ?４－４?Ｒｅａｌ?ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??４．２．１数据采集器简介??本次仿真实验利用高速数据采集器来实现对信号发生器产生的波形进行采??样、Ａ／Ｄ转换及数据处理....

本文编号：3927165