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第五章 第五章 超声回波的接收和预处理 超声回波的接收和预处理 第一节 超声接收系统概况 第一节 超声接收系统概况 一．概述 ⒈接收系统的主要作用： ⑴换能器接收灵敏度范围的控制 接收阵元(位置)转接(线阵中)；接收方向控制 （相控阵中)；接收孔径变换；接收聚焦。 ⑵回波信号预处理 前置放大，TGC放大，动态滤波，对数放大，检 波， 边缘增强等。 2011年3月30 日星期三 第五章 超声回波的接收和预处理 1 ⒉ 接收系统的位置及特点: ①信号通道的前段——接收系统——模拟处理。 ②信号通道中后段——数字扫描变换器——数字处理。 信号通道：信号经过的从换能器至显示器的所有电路。 ⒊ 接收系统典型结构框图(EUB-240型线扫式B超) （双线箭头—— 多路信号；单线箭头——单路信号） 2011年3月30 日星期三 第五章 超声回波的接收和预处理 2 二、各部分的简要工作原理 ⒈ 探头 作用：声－电换能。发射－接收两用。 结构：80阵元线阵， 二极管开关, 以减少连线和前置放大器。 ⒉ 前置放大器 作用：放大微弱的接收信号，以利传输，提高信噪比。 要求：外部干扰小，内部噪声低，灵敏度高，频带宽。 数量：前置放大器有16路。 ⒊ 接收多路转换开关 作用：选择16路前置放大器输出中的11路──扫查。 并合成为6个信号——F0-F5。 控制：RQA/－RQE/码。 2011年3月30 日星期三 第五章 超声回波的接收和预处理 3 ⒋ 可变孔径电路 作用：实现可变孔径接收。 具体：近距离(近场)回波，用小孔径接收，波束窄。 远距离(远场)回波，用大孔径接收，以利聚焦。 方法：随时间逐次开通孔径边缘信号F2、F1、F0。 控制：AP0/－AP2/信号。 ⒌ 相位调整（接收聚焦电路） 作用：接收灵敏范围的聚焦。 方法：对F0－F5各信号按二次曲线变化延迟，再相加。 控制：FCN0－FCN2码，控制延迟变化的二次曲线曲 率， 也即控制聚焦焦距。 2011年3月30 日星期三 第五章 超声回波的接收和预处理 4 ⒍增益控制和动态滤波 ⑴TGC电路──时间增益控制技术 作用：补偿回波因深度增加而造成的衰减：I=I0e-2αx 方法：由TGC控制电压，控制压控放大器的增益，随接 收深度而上升。 结果：使近区增益适当小，远区增益逐渐增大。 ⑵DF──动态滤波技术 作用：滤除近场过强的低频，和深部的高频杂波干扰。 方法：由DF控制电压，控制压控带通滤波器的通带中 心频率，随接收深度而下降。 结果：近场滤除低频，提高分辨力； 远场滤除高频，提高信噪比。 2011年3月30 日星期三 第五章 超声回波的接收和预处理 5 ⒎ 对数放大器 作用：压缩信号的动态范围，适配显像管的动态范围， 防止有用信息的丢失。 动态范围：信号—— 100dB，显像管——约30dB， 特点：信号越大，增益越小。 ⒏ 检波器 作用：检出调制信号。射频信号→视频信号 回波调制：超声振荡受矩形脉冲幅度调制。 ⒐ 勾边电路（边缘增强电