基于FPGA的超声合成孔径成像设计与实现

发布时间：2022-02-18 23:21

　　超声合成孔径成像算法在无损检测领域具有成像质量高、穿透性强、检测精度高等优点,是目前的研究热点之一。超声合成孔径成像主要应用在铁路、航空航天、核工业等工业领域,由于数据量大,以至于成像中成像效率较低。为了提高成像效率,本文研究了基于FPGA的超声合成孔径成像技术。该技术可以在保证成像质量的前提下,提高成像效率。本文首先介绍了超声合成孔径成像算法在无损检测中的应用现状,其次讨论了超声合成孔径的成像原理,提出了提高成像效率的成像系统的实现方案,完成了成像系统的硬件设计,最后进行实验验证。通过理论分析得出改进成像算法的处理流程,经过实验验证,得出在相同参数之下,利用改进的成像算法的处理流程对数据进行处理,所消耗的时间是常规的成像算法处理流程的1/3,达到了的提高了成像效率的目的。根据理论分析所得的成像算法的处理模型,建立基于FPGA的超声成像系统。首先根据不同的功能将成像系统进行模块划分,其次利用Quartus ii软件对各个模块进行逻辑描述,实现各个子模块的功能,最后将子模块经过例化,实现成像系统的设计,达到提高成像效率的目的。建立不同的实验模型,进行成像系统实验验证,最后得出基于FPGA... 

【文章来源】：西南交通大学四川省211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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在进行数据处理时，只需要将Ａ－ＳＣＡＮ按照矩阵的方式进行排列形成全聚焦处理??时所需要的矩阵数据。ＦＭＣ数据形成的矩砗可以表示如下??图２－３中，ＴＮ表示发射阵元序列，如表示接收阵元的序列，＾表示阵元１发射，??阵元１接收的Ａ－ＳＣＡＮ数据，依次类推，ＡＮＮ表示阵元Ｎ发射，阵元Ｎ接收的Ａ－ＳＣＡＮ??数据Ｐ第一行表示的就是阵元１作为发射阵元，被Ｎ个阵元同时接收的Ａ－ＳＣＡＮ信号，??即为阵元１作为发射阵元，所接收到的所有回波信号９??Ｒｉ?Ｒ２?Ｒ３?■?■?■?■?■?■?Ｒｎ－ｉ?Ｒｎ??Ｔｉ?Ａｎ?Ａ１２?Ａ１３?■■■?Ａｉ，ｎ－ｉ?Ａｉ．ｎ??Ｔ２?Ａｎ?Ａｎ?Ａ２３?Ａ２．Ｎ－１?Ａ２，Ｎ??Ｔ３?Ａｊｉ?Ａ３２?Ａ３?３?Ａａ＇Ｎ－ｉ?Ａ３．Ｎ??＋＝二乙二＝＝＋??■?■■■■■?■■■??一二：：：＼＝一??Ａｎ－?Ａｎ－?Ａｎ－?Ａｎ－?Ａｎ－??Ｉｎｉ??１，１?１，２?１，３???１，Ｎ－１?１，Ｎ??Ａｎ?ｎ－??Ｔｎ?Ａｎｉ?Ａｎ２?Ａｎ３?■?■?■?

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3631735