基于DSP的超声编码激励发射分析

　　2.3.1 程序设计流程描述

DSP编码发射程序是在CCS2.0环境下实现的。整个系统过程包括程序代码的编写、程序调试以及在线将程序下载到片内Flash中。

　　CCS（Code Composer Studio）是TI开发的一个完整的DSP集成开发环境。由于TI 的DSP使用非常广泛，使得CCS成为目前使用最为广泛的DSP开发软件之一。程序设计流程图如图3。

　　2.3.2 回波分析与采集

　　在超声成像系统中，若不考虑超声在介质中的衰减，则信号通道的框图如图4所示。其中e（t）是激励信号，p1（t）是发射换能器的传递函数，u（t）是声场中的反射函数，p2（t）是接收换能器的传递函数，n（t）是接收电路的电子噪声。E（f）、P1（f）、U（f）、P2（f）和N（f）分别是它们的傅立叶变换。

超声回波r（t）可以表示为：

　　r（t）=e（t）×p1（t）×u（t）×p2（t）+n（t）　　　　　　　（1）

　　医学超声成像系统的研究中，通常将发射换能器和接收换能器的传递函数视为一致，即：p1（t）=p２（t）=p（t）。为了简化分析，只研究声场中单一散射子的反射，不考虑接收电路电子噪声的影响，即：u（t）=δ（t），n（t）=0。因此，式（1）可简化为：r（t）=e（t）×p（t）×δ（t）。

　　图5为分贝表示的压缩脉冲包络。从图5可以看出，采用编码激励超声脉冲发射方式，其信噪已经满足了医学超声成像的要求。

　　本文采用GOLAY码互补序列对作为发射编码激励脉冲，使用DSP2812实现编码的发射，使用MOS进行电压放大。因为回波信号很小，所以进行增益补偿放大。整个过程包括DSP板和发射电压放大及回波信号放大，在CCS2.0软件下编制和调试，具体的时序调试需匹配好，以便正确发射。在工程应用中要注意每次编码发射之后的空闲循环时间与帧频、每帧线数搭配。采集的回波信号在MATLAB中展开，并在MATLAB中进行编码压缩和求和。