一種基于FPGA的B超數字波束形成技術

在線陣、凸陣、環形陣及相控陣式B超儀中，電子聚焦、變跡及方向控制等技術對回波信號的波束特性具有很大影響，是影響波束特性的主要因素，這些技術被綜合稱之為波束形成技術。老式的B超通常采用模擬波束形成方式，即每個陣元所接收的信號經前置放大及模擬延遲線適當延遲后疊加起來，也就是說，電子聚焦、變孔徑方向控制及變跡等都是在模擬信號控制下完成的。這種方式因器件的準確度不夠(如延遲時間、放大器增益等)、阻抗不匹配、引起插入損耗、參數容易產生漂移及惡化、引入噪聲等，使儀器的整機分辨力等特性難以達到更高的水平。本文介紹的數字波束形成技術是利用FPGA芯片通過軟件程序準確地控制延時時間，從而獲得最佳的電子聚焦、變跡、方向控制等方面的效果，最終達到提高儀器整體性能的目的。