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一种新型自适应动态滤波器在超声成像中的应用
目的 为使动态滤波器的中心频率可实时匹配回波信号中心频率,本文设计了一种新型的自适应动态滤波器.方法 本文自适应机制是以快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)算法实时分析真实回波信号的频率特性,根据频率编号自适应匹配动态滤波器的系数.该滤波器的所有模块基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)硬件实现,后将加入白噪声的正弦信号使用Modelsim时序仿真工具进行仿真.结果 仿真结果表明,这种滤波器能良好匹配回波信号中心频率,消除噪声.结论 本文提出的自适应动态滤波器满足高速实时系统的要求,为超声系统中滤波器的设计提供了可靠依据.
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基于FPGA超声信号数字动态滤波器的实现
目的:本文研究了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)超声成像系统中数字动态滤波器的实现方法和过程.方法:动态滤波器中FIR滤波器采用分布式算法(Distributed Arithmetic,DA)实现结构,并在应用中对DA算法进行了改进,包括数据并行处理结构的设计、对查找表(Look Up Table,LUT)输入字长N大小的控制和具有对称系数的FIR滤波器的采用.改进后的DA实现在FPGA资源占用和处理速度之间达到了平衡.同时,结合多级流水线结构,动态滤波器实现了数字超声信号并行处理.结果:采用常值滤波器(远场匹配参数)进行滤波后,超声回波图像远场分辨率达到了要求,但越靠近近场效果越差.相比之下,本文设计的基于FPGA超声信号动态数字滤波器达到了很好的滤波效果,使回声图像近场和远场都有佳分辨率.结论:利用FPGA实现超声系统中动态滤波器是完全可行的,并且有助于提高系统的稳定性和可靠性,并大大减低系统成本.
