超声波的FPGA解决方案

　　简介

　　超声波扫描仪正在经历一个高速发展阶段，一体化集成使得超声波扫描仪能够使用并行的多通道，从而获得更高的分辨率和可用性。较小的超声波设备甚至手持式的超声波设备正在研制中。基于Flash的FPGA为进一步一体化和开发更加灵活和便携式的系统提供了机会。

　　超声波诊断系统

　　从历史上看，超声波系统重达数百磅，是大型和昂贵的设备。在过去，将长期卧床不起的病人、床以及所有需要的物品，带到超声波机器去是更为实际的做法，相反则不是。只有在无法移动的危重病人的情况下，才会克服困难，将超声波系统搬到病人处。

　　随着时间的推移，尽管出现了便携式超声波技术，但是按平均的水准，它获得的图像质量与大型设备相比被证实仍然是一个困难的挑战，另外，挑战还在于实现便携式应用所需要的电池的长寿命，大功率的计算以及高效的内存访问。其结果是，现在医生注意到超声波作为一个更具有成本效益和更高机动性的手段，可选择用来替代计算机X射线断层扫描仪(CT)和磁共振成像(MRI)扫描仪。

　　高品质的手持式系统启用了例行的常规床头扫描。这不仅增加了病人使用安全、无创诊断治疗的机会，而且也减少了与这类诊断相关的时间和成本。

　　高端系统

　　在小型化的同时，超声波仪器已成为具有更强功能，并推出更多的成像方式以及更多通道的采样以获得较高的图像保真度。高端系统正在与更先进的4D算法相结合，让医生和病人能看到实时的活动立体图像。4D成像使临床医生更容易诊断问题，其速度远远超过传统的2D覆盖图像，这些覆盖起来的图像需要用手工来排列不同时间拍的图像。

　　需要对超声波输入本身进行调节和处理，以确保在DSP或主机处理器上运行的信号分析软件接收到最好可能的数据。在多通道和4D超声波设备中，至关重要的是，以最小的抖动捕获来自传感器的数据，来确保信号与时间相关联的正确性。同时，多通道超声波依赖于准确地使用波束形成，这种技术使用在特定时间触发的脉冲来产生一组所需要的脉冲，并由超声波传送器分程传递。