超声成像系统及主要子功能电子元件的设计考虑

显示处理

显示处理器进行必要的计算，绘制极坐标图。B超中的声音、图像数据或彩超流体信息被处理成矩形位图，从而消除图像中的杂散信号。这一过程通常称为R-θ变换，显示处理器还提供空间图像增强功能。

连续波多普勒(CWD)

多数的心脏检查和一些通用的超声成像系统中，常常使用连续波多普勒CWD以确保精确测量心脏内高速流动的血液。CWD模式下，超声传感器单元以传感器孔径为中心分割成对等的两部分。一半单元用于发射，产生CWD聚焦波束；另一半单元用于接收，产生聚焦的接收波束。发射单元的驱动波形为多普勒频率的方波，频率范围通常为1MHz至7.5MHz。发射波形的抖动必须足够小，以防止相位噪声对多普勒频移检测的影响。通过正确调整发射波形的相位，实现发射波束聚焦。类似地，通过正确调整接收波形的相位并进行叠加，实现CWD接收信号聚焦。在此模式下，发射和接收同时进行，有用的多普勒信号频率和不移动的人体组织在发射基波频率下产生的强反射信号的频率相差只有几kHz。处理如此大的信号所需要的动态范围已经超出了图像接收通道VGA、AAF和12位ADC可以承受的范围。因此，CWD必须使用其它高动态范围接收解决方案。

CWD接收机通常使用两种方法处理CWD信号。第一种方法是高性能超声系统在LNA输出端提取接收到的CWD信号。本振频率等于发送频率的混频器对信号进行波束成形，再混频至基带进行处理。I/Q本振信号可以逐通道调整相位，对接收到的CWD信号相位进行偏移。混频器输出相叠加，经带通滤波器，最后进入ADC进行采样。采样得到的基带波束信号处于音频范围(100Hz至50kHz)，采用工作在音频频率范围的ADC对I和Q CWD信号进行数字化。这些ADC需要出色的动态范围，以便处理运动组织产生的较大的低频多普勒信号和血液产生的微弱信号。

另一种方法是使用延迟线接收CWD信号，该方法常用于低成本设备。在此方法中，信号还是从LNA输出提取，然后转化成电流信号。通过一个交叉开关对相同相位的通道进行叠加，产生8至16路独立输出，具体由接收波束成形器决定。延迟线产生延迟，并将这些信号求和构成一路波束成形RF信号，然后利用一个本振频率等于发送频率的I/Q混频器将信号混频至基带，然后将基带音频信号滤波后，转换至数字形式。