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医疗声谱仪信号的深度采集

客户的问题

医疗声谱仪是一种运用反射的超声回波来对病人的内部器官进行成像的仪器。客户有一个商用医疗诊断超声系统。在操作过程中将外部探头放在病人身上,探头内部的超声波换能器能以22f/s的速度进行机械扫描,其图案是线性的。换能器能在病人体内产生一个尖超声脉冲而且相同的换能器能探测到从各种组织界面所反射的回波。在正常工作状态下,该系统在规定的构造中处理超声回波并显示一定时间连续更新的两维声谱。

客户已从系统中分离出的三条信号线。第一条是RF信号线,该信号线是由移动换能器发出的模拟超声波形。第二条是SYNC信号线,该信号是与超声波发生器同步的TTL脉冲。最后一条是FRAME信号,该信号是在换能器扫描时脉冲变高的TTL脉冲。当图象完成时,FRAME信号线变低,换能器快速回到原始位置准备下一个图象。当固定脉冲重复间隔几乎高于300μs时,FRAME信号线变高,SYNC信号线是连续的。一个图象由121个超过40ms出现的超声波发生器组成。接着,FRAME信号在5ms操作过程中变低以准备下一个图象。超声波A/D采集卡在大于100μs时采样率为50MS/s,总记录长度为5kS。

FanRet的解决方案

  FanRet板卡提供了可供选择的输入触发。通过该选项,外部触发输入经过一个“ENABLE”状态下的高速开关。从系统中引出RF,SYNC和FRAME线各自连接到FS1221的通道A,外部触发和ENABLE输入,当处于ENABLE输入状态时,只有当FRAME信号高时,SYNC线才能通过FS1221触发电路。而且,一旦规定了其状态,直到FRAME信号的下一个上升沿出现,ENABLE输入才能通过外部触发。该特点能确保当所有系统开始采集时,在采集过程中,FS1221不会进行采集。

FS1221板能通过各种方法来完成数据采集。在内存模式下,FS1221直接将数据数字化到板内内存中。这样就可以在PCIe实时多通道模式下进行工作,在该模式下,数据采样不存储在板内内存中而且直接通过PCIe总线传输到PC硬盘中。该PCIeX8总线能连续支3.1GB/s 的数据进行高速传输。保证数据的连续性。因此,对于12bit采样来说,应用软件要求能保持50MS/s = 100MB/s 采样率。在采样过程中,在便捷多记录模式下,该卡在没有软件支持的情况下能快速通过硬件重新进行工作。由于在PCIe多记录模式下数据传输与数据采集同步,所以传输时间为0,而且FS1221与重复间隔低于200μs的触发相随。这样就给需求300μs重复间隔的用户留下一个相当大的范围。