血管内光声成像采集系统的设计与实现

发布时间：2017-09-04 17:48

  本文关键词：血管内光声成像采集系统的设计与实现

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【摘要】：血管内光声成像是一种新型的介入血管成像方法,它利用光声效应的原理,结合了纯光学和纯声学成像的优点,是血管内超声成像的有力补充,具有广阔的应用前景。高效稳定的数据采集系统是血管内光声成像系统的重要组成部分,其主要功能是将超声换能器采集到的光声信号完整准确地传输到上位机。本文在参考相关文献的基础上,根据血管内光声信号的特性,设计了一个血管内光声成像的信号采集系统,主要包括模拟信号处理电路和数字信号处理电路两大模块。模拟信号处理电路包括选频放大电路、运算放大电路以及TGC放大电路,实现信号的放大和可调放大。以AVR单片机作为TGC电路的主控单元,串口电路用来修改数据参数。另外,利用C语言在ICCAVR开发环境下编写单片机的程序,实现信号可调放大和串口修改数据参数。数字信号处理电路实现模拟信号的数字化、数据缓存、数字滤波以及数据传输等功能。它以FPGA芯片作为主控部分,此外还包括高速AD芯片、两片SRAM以及USB接口。利用硬件编程语言在Quartus II软件中编写采样程序和乒乓缓存程序以及USB控制程序。通过模块调试和整体调试,该系统的性能达到了预期的要求。
【关键词】：血管内光声成像 信号采集系统 模拟信号处理电路 数字信号处理电路
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH776
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 IVPA成像的研究进展10
• 1.3 本文的研究内容10-12
• 1.3.1 研究内容10-11
• 1.3.2 论文结构11-12
• 第2章 采集系统的总体设计方案12-16
• 2.1 IVPA信号的特性12
• 2.2 采集系统设计方案12-15
• 2.2.1 模拟信号处理电路的功能12-14
• 2.2.2 数字信号处理电路的功能14-15
• 2.3 系统工作原理15
• 2.4 本章小结15-16
• 第3章 模拟信号处理电路的设计16-25
• 3.1 供电电路16-17
• 3.2 放大电路17-19
• 3.2.1 选频放大电路17-18
• 3.2.2 运算放大电路18-19
• 3.3 TGC放大电路19-24
• 3.3.1 单片机最小系统19-20
• 3.3.2 时间增益补偿电路20-23
• 3.3.3 电压跟随器23-24
• 3.4 串口电路24
• 3.5 本章小结24-25
• 第4章 数字信号处理电路设计25-31
• 4.1 主控芯片EP4CE10E22C8N25-26
• 4.2 数字化采样26-27
• 4.3 乒乓缓存27-28
• 4.4 数字滤波器28-29
• 4.5 数据传输29-30
• 4.6 本章小结30-31
• 第5章 程序设计31-35
• 5.1 模拟板程序设计31
• 5.1.1 串口控制程序31
• 5.1.2 TGC控制程序31
• 5.2 数字板程序设计31-34
• 5.2.1 乒乓缓存32
• 5.2.2 数字滤波器32-33
• 5.2.3 USB接口程序33-34
• 5.3 本章小结34-35
• 第6章 电路调试与实验结果35-42
• 6.1 软件平台简介35
• 6.2 调试35-40
• 6.2.1 模拟板的调试35-38
• 6.2.2 数字板的调试38-40
• 6.3 实验结果与分析40-42
• 第7章 总结与展望42-44
• 7.1 工作总结42
• 7.2 展望42-44
• 参考文献44-48
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况48-49
• 致谢49

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：792966