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原文传递一种超声阵列信号通道间时延差高精度模拟装置及方法

专利名称：	一种超声阵列信号通道间时延差高精度模拟装置及方法
摘要：	本发明公开了一种超声阵列信号通道间时延差高精度模拟装置和方法，包括以下步骤信号分配模块将单通道超声波信号分成多路超声波信号分别发送给多个ADC；计算各阵元接收信号相对于参考点的时延差；计算各阵元接收信号相对于阵元1的时延差：对各时延差统一叠加正向偏移量T0，得到各延迟线时延调整值；将时延调整值转换为采样时钟的相位差：根据相位差调整采样时钟生成DDS的参数，DDS生成相应相位的采样时钟；采样时钟经过DAC转换为模拟信号，送往相应的ADC进行采样，得到带精确时延差的数字化阵列信号并输出；装置包括单通道信号生成模块、信号分配模块、ADC、DDS、DAC、时延差计算模块和相位差计算模块。本发明精度高、适应性好、结构简单、响应速度快。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	中南大学
发明人：	孙玫;唐四元;林茜;郭佳
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910031155.4
公开号：	CN109765302A
代理机构：	广州嘉权专利商标事务所有限公司
代理人：	伍传松
分类号：	G01N29/30(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	410083 湖南省长沙市麓山南路932号
主权项：	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、时延差计算模块计算各阵元接收信号相对于阵元1的时延差； S5、时延差计算模块对各时延差统一叠加正向偏移量T0，得到各延迟线时延调整值发送给相位差计算模块； S6、相位差计算模块将时延调整值转换为采样时钟的相位差： S7、相位差计算模块根据相位差调整采样时钟生成DDS的参数，DDS生成相应相位的采样时钟； S8、采样时钟经过DAC转换为模拟信号，送往相应的ADC进行采样，得到带精确时延差的数字化阵列信号并输出。 3.根据权利要求2所述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：所述步骤S3中的计算公式为其中，为信号j入射角度矢量，为入射角相应的方向矢量，τij是第j个信号入射到第i个阵元与入射到参考点的时延差。 4.根据权利要求2所述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：所述步骤S4中的计算公式为 5.根据权利要求2所述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：所述步骤S5中的计算公式为其中，为正向偏移量。 6.根据权利要求2所述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：所述步骤S6中的转换公式为其中，fs为采样率。
所属类别：	发明专利