基于DSP的超聲編碼激勵發射研究
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2.3 軟件系統設計
2.3.1 程序設計流程描述
DSP編碼發射程序是在CCS2.0環境下實現的。整個系統過程包括程序代碼的編寫、程序調試以及在線將程序下載到片內Flash中。
CCS(Code Composer Studio)是TI開發的一個完整的DSP集成開發環境。由于TI 的DSP使用非常廣泛，使得CCS成為目前使用最為廣泛的DSP開發軟件之一。程序設計流程圖如圖3。
2.3.2 回波分析與采集
在超聲成像系統中，若不考慮超聲在介質中的衰減，則信號通道的框圖如圖4所示。其中e(t)是激勵信號，p1(t)是發射換能器的傳遞函數，u(t)是聲場中的反射函數，p2(t)是接收換能器的傳遞函數，n(t)是接收電路的電子噪聲。E(f)、P1(f)、U(f)、P2(f)和N(f)分別是它們的傅立葉變換[8]。
超聲回波r(t)可以表示為：
r(t)=e(t)×p1(t)×u(t)×p2(t)+n(t) (1)
醫學超聲成像系統的研究中，通常將發射換能器和接收換能器的傳遞函數視為一致，即：p1(t)=p２(t)=p(t)。為了簡化分析，只研究聲場中單一散射子的反射，不考慮接收電路電子噪聲的影響，即：u(t)=δ(t)，n(t)=0。因此，式(1)可簡化為：r(t)=e(t)×p(t)×δ(t)。
圖5為分貝表示的壓縮脈沖包絡。從圖5可以看出，采用編碼激勵超聲脈沖發射方式，其信噪已經滿足了醫學超聲成像的要求。
本文采用GOLAY碼互補序列對作為發射編碼激勵脈沖，使用DSP2812實現編碼的發射，使用MOS進行電壓放大。因為回波信號很小，所以進行增益補償放大。整個過程包括DSP板和發射電壓放大及回波信號放大，在CCS2.0軟件下編制和調試，具體的時序調試需匹配好，以便正確發射。在工程應用中要注意每次編碼發射之后的空閑循環時間與幀頻、每幀線數搭配。采集的回波信號在MATLAB中展開，并在MATLAB中進行編碼壓縮和求和。
參考文獻
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[9] 彭旗宇．數字化醫學超聲成像方法的研究（清華大學博士學位論文）[D].北京：清華大學，2003.
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