高精度超声相控阵驱动系统研究.pdf 全文免费在线阅读

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北京交通大学 硕士学位论文 高精度超声相控阵驱动系统研究 姓名:董培强 申请学位级别:硕士 专业:电路与系统 指导教师:侯建军 20080601中文摘要 摘要:相控高强度聚焦超声治疗是通过对超声阵列换能器中各阵元进行相位控制, 获得灵活可控的合成波束,利用超声波特有的深穿透能力、强方向性和聚焦性, 实现超声能量在人体深部组织的高强度会聚,在短时间内造成病变组织的急性热 损伤,是当前国内外超声治疗领域研究的一个热点前沿课题。 超声相控阵发射波束形成中的关键环节是对各阵元的发射相位延时进行精确 控制,相位延时是实现超声相控阵原理的基本环节,在相控发射中,需要精确控 制相位延时,以实现动态聚焦、偏转、声束形成等各种相控效果。理论分析显示, 只有尽力提高相位延时的精度、分辨率和稳定性,才能显著地抑制旁瓣。 本文从相位延时的角度出发,进行了相控型高强度聚焦超声肿瘤治疗系统的 驱动系统研制工作,具体内容如下: .阐述了以波形激励为基础的数字波形相位延时的原理和实现,分析了提高 相位延时精度的方法和意义。 .设计了超声相控阵相位延时电路,研制了基于技术的路相控信 号驱动系统,通过仿真验证,在频率为 左右的频率范围内能够达到相 位控制,实现了多路信号相位的精确可控,满足了相控聚焦的要求。 .以技术为基础,结合超声相控阵实际情况,通过对结构的改进, 研究了基于技术的信号驱动系统,通过对其中的任意四路进行了仿真,达到 了精度要求,取得了较好效果,最后对其外围控制电路进行了讨论与研究。 实验结果表明本文设计的相控信号驱动系统降低了各通道间附加的相位差, 提高了系统稳定性,能够达到相控聚焦的精度要求。 关键词:相控阵;相位延时;超声聚焦;丘

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