3、系统设计与实现

3.1 数字波束合成

对于具有 128 阵元和 32 收发通道的超声探头，在进行 32 路 AD 转换后，将其分为 4 组，

每组 8 路接收通道，每组用一片 FPGA 实现，在该 FPGA 内首先进行接收延时和动态聚

焦再进行加权求和，其后再进行组间的求和产生超声数字视频信号。每一组的系统框图如

图 2 所示：

对不同通道的回波信号进行不同的延时是达到波束聚焦的关键，延时按精度可分为粗延

时和细延时：粗延时用于控制 A／D 采样的开始时间，精度为 32 ns，延时参数由 FPGA

的片内 RAM 中读出，更换探头时系统控制器将相应数据写入这些 RAM；细延时由采样

时钟发生器根据不同的通道产生不同的 A／D 采样时钟，这些时钟的相位互相错开，其

错开的值刚好等于各阵元传播延迟之差。考虑到系统的实时性以及探测过程中深度的变化，

需要采用动态聚焦。动态聚焦是在 A／D 采样开始后，通过读取动态聚焦参数，在采样的

过程中控制采样时钟发生器实现。