The invention discloses a high precision analog device and method for time delay difference between signal channels of an ultrasonic array, which includes the following steps: signal allocation module divides a single channel ultrasonic signal into multiple ultrasonic signals and transmits them to multiple ADCs respectively; calculates the time delay difference of received signals of each array element relative to reference points; calculates the time delay difference of received signals of each array element relative to element 1; unifies the time delay difference of each array element; The forward offset T0 is superimposed to get the delay adjustment values of each delay line; the delay adjustment values are converted to the phase difference of the sampling clock: the sampling clock is adjusted according to the phase difference to generate the parameters of the DDS, and the DDS generates the sampling clock of the corresponding phase; the sampling clock is converted to analog signal by DAC and sent to the corresponding ADC for sampling, and the digital array signal with precise delay difference is obtained and output; The device includes single channel signal generation module, signal distribution module, ADC, DDS, DAC, delay difference calculation module and phase difference calculation module. The invention has high precision, good adaptability, simple structure and fast response speed.
【技术实现步骤摘要】
一种超声阵列信号通道间时延差高精度模拟装置及方法
本专利技术涉及超声波阵列信号处理
,具体的涉及一种超声阵列信号通道间时延差高精度模拟装置及方法。
技术介绍
超声阵列信号处理技术在医学和工业无损检测方面有着广阔的应用前景。然而其硬件体系构成复杂,对于算法设计而言,搭建完整的链路复杂且耗时耗力,并且容易受到外部环境的影响。因此,有线模拟系统是提高天线阵抗干扰技术研究与开发效率的重要手段。有线测试需要在有线条件下模拟阵列接收信号。传统模拟方式将精确的时延差简化为相位差替代,对于高精度的算法开发存在明显缺陷。高精度的阵列信号模拟对时延控制精度的要求很高。阵列时延变化范围在纳秒量级,因而对时延控制分辨率和精度则要求在皮秒量级。现有阵列信号模拟方法主要采用可编程超声波延迟线方式,该方式的显著缺点是硬件设备规模庞大,系统结构复杂、成本高、精度有限、响应速度慢。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术的目的是提供一种成本低、结构简单、灵活性好、响应速度快、可精确模拟任意入射角场景阵列接收信号的超声阵列信号通道间时延差高精度模拟装置及方法。本专利技术采用的技术方案是:一种超声阵列信号通道间时延差高精度模拟装置,其特征在于,包括:单通道信号生成模块、信号分配模块、若干ADC、若干DDS、若干DAC、时延差计算模块、相位差计算模块,所述信号生成模块与信号分配模块相连以用于发送单路超声波信号,所述信号分配模块分别与若干ADC相连以用于将单路超声波信号转换为多路超声波信号发送给对应的ADC,所述时延差计算模块与相位差计算模块相连以用于计算接收信号的时延差并发送给相位差计算模 ...
【技术保护点】
1.一种超声阵列信号通道间时延差高精度模拟装置,其特征在于,包括:单通道信号生成模块、信号分配模块、若干ADC、若干DDS、若干DAC、时延差计算模块、相位差计算模块,所述信号生成模块与信号分配模块相连以用于发送单路超声波信号,所述信号分配模块分别与若干ADC相连以用于将单路超声波信号转换为多路超声波信号发送给对应的ADC,所述时延差计算模块与相位差计算模块相连以用于计算接收信号的时延差并发送给相位差计算模块,所述相位差计算模块分别与若干DDS相连以用于生根据时延差计算相位差并生成参数发送给DDS,所述DDS通过DAC与对应的ADC相连以用于生成相应相位的采样时钟,经DAC转换为模拟信号后发送给ADC进行采样,所述ADC模块用于输出带准确时延差的数字化阵列信号。
【技术特征摘要】
1.一种超声阵列信号通道间时延差高精度模拟装置,其特征在于,包括:单通道信号生成模块、信号分配模块、若干ADC、若干DDS、若干DAC、时延差计算模块、相位差计算模块,所述信号生成模块与信号分配模块相连以用于发送单路超声波信号,所述信号分配模块分别与若干ADC相连以用于将单路超声波信号转换为多路超声波信号发送给对应的ADC,所述时延差计算模块与相位差计算模块相连以用于计算接收信号的时延差并发送给相位差计算模块,所述相位差计算模块分别与若干DDS相连以用于生根据时延差计算相位差并生成参数发送给DDS,所述DDS通过DAC与对应的ADC相连以用于生成相应相位的采样时钟,经DAC转换为模拟信号后发送给ADC进行采样,所述ADC模块用于输出带准确时延差的数字化阵列信号。2.一种应用权利要求1所述装置的超声阵列信号通道间时延差高精度模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、单通道信号生成模块生成超声波信号发送给信号分配模块;S2、信号分配模块将超声波信号分成多路超声波信号分别发送给多个ADC;S3、时延差计算模块计算各阵元接收信号相对于参考点的时延差;S4、...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙玫,唐四元,林茜,郭佳,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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