超声成像系统和模拟前端芯片技术方案

本申请提供超声成像系统和模拟前端芯片，系统包括收发电路、模拟前端芯片及图形处理器，模拟前端芯片中集成的数据传输电路包括支持预设协议的第一接口，将超声回波数字信号封装为预设协议的数据包；图形处理器通过数据传输电路的第一接口直接与模拟前端芯片通信，以获取数据传输电路上传的预设协议的数据包，以及对预设协议的数据包中的超声回波数字信号进行波束合成处理。通过在模拟前端芯片中集成支持预设协议的数据传输电路，使得模拟前端芯片能够直接与图形处理器通信，将超声回波数字信号传输至图形处理器，而不需要通过FPGA等昂贵的器件做转接器件，以防止对FPGA性能的浪费，降低基于软件波束合成的超声成像系统成本和能耗。和能耗。和能耗。

【技术实现步骤摘要】
超声成像系统和模拟前端芯片


[0001]本申请涉及医疗诊断
，尤其涉及一种超声成像系统和模拟前端芯片。

技术介绍

[0002]软件波束合成超声系统相比于基于硬件波束合成超声系统，有着方案灵活功能更强等特点。但是目前用于超声成像系统的模拟前端芯片(Analog Front End，AFE)并非为软件波束合成系统设计，这些模拟前端芯片输出的高速数据不能直接传输给CPU或GPU等数据处理单元，如PC机，必须使用FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编辑逻辑门阵列)做转接器件，才能将数据传输给CPU或GPU等数据处理单元进行软件波束合成。FPGA一般为通用器件，会集成很多计算单元，功耗高，体积大，价格贵，仅用于数据传输会有比较大的浪费，也增加了系统成本。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种超声成像系统和模拟前端芯片，旨在解决软件波束合成超声系统必须使用FPGA做转接器件，才能将数据传输给CPU或GPU等处理器进行软件波束合成等技术问题。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声成像系统，其特征在于，包括：收发电路，用于控制超声探头发射超声波，以及接收所述超声波的回波以获得超声回波模拟信号；模拟前端芯片，包括集成于所述模拟前端芯片的前端处理电路和数据传输电路，所述前端处理电路连接所述收发电路，用于对超声回波模拟信号进行预设处理，得到超声回波数字信号；所述数据传输电路连接所述前端处理电路，所述数据传输电路包括支持预设协议的第一接口，所述数据传输电路用于接收所述超声回波数字信号，将所述超声回波数字信号封装为预设协议的数据包，以及将所述预设协议的数据包通过所述第一接口直接传输给图形处理器，其中所述预设协议为能够与图形处理器直接通信的协议；图形处理器，所述图形处理器连接所述数据传输电路的所述第一接口，用于通过所述第一接口直接与所述模拟前端芯片通信，以获取所述数据传输电路上传的所述预设协议的数据包，以及对所述预设协议的数据包中的超声回波数字信号进行波束合成处理。2.根据权利要求1所述的超声成像系统，其特征在于，所述前端处理电路包括：低噪声放大电路、衰减器电路、可变增益放大电路、低通滤波电路、模数转换电路和解调降采样滤波电路，其中所述低噪声放大电路、衰减器电路、可变增益放大电路、低通滤波电路、模数转换电路和解调降采样滤波电路依次连接，且所述低噪声放大电路连接所述收发电路，所述解调降采样滤波电路连接所述数据传输电路；所述低噪声放大电路用于对超声回波模拟信号进行第一放大处理，所述衰减器电路用于对第一放大处理后的超声回波模拟信号进行衰减处理，所述可变增益放大电路用于对衰减处理后的超声回波模拟信号进行第二放大处理，所述低通滤波电路用于对第二放大处理后的超声回波模拟信号进行抗混叠滤波处理，所述模数转换电路用于对抗混叠滤波处理后的超声回波模拟信号进行模数转换以得到超声回波数字信号，所述解调降采样滤波电路用于对所述超声回波数字信号进行移频和降采样处理。3.根据权利要求1所述的超声成像系统，其特征在于，所述数据传输电路包括PCIE控制器，所述PCIE控制器用于将超声回波数字信号封装为PCIE协议或thunderbolt协议的数据包。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的超声成像系统，其特征在于，所述第一接口包括支持PCIE协议的总线接口或支持thunderbolt协议的总线接口。5.根据权利要求4所述的超声成像系统，其特征在于，所述第一接口为用于传输所述超声回波数字信号的Serdes接口、thunderbolt接口或者Type
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C接口。6.根据权利要求1所述的超声成像系统，其特征在于，所述超声成像系统还包括第一FPGA，所述收发电路包括第二FPGA和激励电路，所述第一FPGA连接所述数据传输电路和所述第二FPGA，所述第二FPGA连接所述激励电路；所述数据传输电路还用于将所述图形处理器发送的超声波发射时序和超声波接收时序发送给所述第一FPGA，所述第一FPGA用于将所述超声波发射时序发送给所述第二FPGA，所述第二FPGA用于根据超声波发射时序控制所述激励电路激励超声探头发射超声波；所述第一FPGA还用于根据所述超声波接收时序标记所述模拟前端芯片的超声回波数字信号中的有效数据，所述数据传输电路用于将被标记为有效数据的超声回波数字信号封装为所述预设协议的数据包。
7.根据权利要求1所述的超声成像系统，其特征在于，所述超声成像系统还包括第一FPGA，所述收发电路包括第二FPGA和激励电路，所述第一FPGA包括支持所述预设协议的第二接口，所述第一FPGA连接所述第二FPGA，所述第一FPGA通过所述第二接口连接所述图形处理器，所述第二FPGA连接所述激励电路；所述第一FPGA用于接收所述图形处理器发送的超声波发射时序和超声波接收时序，并将所述超声波发射时序发送给所述第二FPGA，所述第二FPGA用于根据超声波发射时序控制所述激励电路激励超声探头发射超声波；所述第一FPGA还用于根据所述超声波接收时序标记所述模拟前端芯片的超声回波数字信号中的有效数据，所述数据传输电路用于将被标记为有效数据的超声回波数字信号封装为所述预设协议的数据包。8.根据权利要求1所述的超声成像系统，其特征在于，所述超声成像系统还包括第一FPGA，所述收发电路包括第二FPGA和激励电路，所述第一FPGA连接所述数据传输电路，所述第二FPGA包括支持所述预设协议的第三接口，所述第二FPGA连接所述激励电路，所述第二FPGA通过所述第三接口连接所述图形处理器；所述数据传输电路还用于将所述图形处理器发送的超声波接收时序发送给所述第一FPGA，所述第一FPGA用于根据所述超声波接收时序标记所述模拟前端芯片的超声回波数字信号中的有效数据，所述数据传输电路用于将被标记为有效数据的超声回波数字信号封装为所述预设协议的数据包；所述第二FPGA用于获取所述图形处理器发送的超声波发射时序，以及根据超声波发射时序控制所述激励电路激励超声探头发射超声波。9.根据权利要求1所述的超声成像系统，其特征在于，所述超声成像系统还包括第一FPGA，所述收发电路包括第二FPGA和激励电路，所述第一FPGA连接所述第二FPGA，所述第二FPG...

【专利技术属性】
技术研发人员：何绪金，胡群力，胡锐，杨波，
申请(专利权)人：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：