超声相控阵电子系统的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李亚奇 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007-06-11 |
| 授予单位 | 中国科学院声学研究所 |
| 授予地点 | 声学研究所 |
| 关键词 | 超声 相控阵 声束聚焦 聚焦扫描 井下电视 |
| 其他题名 | Research of Ultrasonic Phased Array electronic system |
| 学位专业 | 信号与信息处理 |
| 中文摘要 | 超声相控阵技术通过调整延时来对超声阵列换能器的各个阵元进行相位控制，获得可控的发射和接收聚焦声束。它具有可进行成像检测，提高检测灵敏度、分辨力和信噪比等多项优点，因此成为超声检测领域的研究热点。本文设计了一个具有16个独立通道，并通过开关阵扩展为128通道的超声发射接收系统，为超声相控阵在井下电视中应用打下了基础。 本文在回顾了超声相控阵技术在各个领域的应用之后，通过对系统需求进行分析，提出并研制了128通道的超声相控系统，系统包括USB总线的控制和传输、精确数字延时、新型的高压放大电路、高压开关阵列、超声信号的低噪声前置放大器、多通道高速数据采集卡以及控制和数据处理的软件框架。本系统具有以下的特点：使用USB接口，增强了系统的方便性；最小达20ns的延迟精度；低导通电阻的高压开关阵列；灵活的软件控制实现聚焦偏转扫描功能；使用相控偏转进行插值，提高收发通道数目，由128道扩展到384道。 最后我们对所研制的超声相控阵系统进行了一系列的实验，实验分别包括超声发射聚焦实验、超声接收聚焦实验和聚焦扫描实验。实验结果表明本系统的相控阵聚焦达到了良好的效能。 |
| 英文摘要 | Ultrasonic phased array technique can achieve controllable transmitting and receiving focused beam by exciting each element of an ultrasonic array transducer with adjusted time delay. It has many advantages such as visual image, improving detection sensitivity, resolution and SNR. In this thesis, a 16-independent-channel ultrasonic phased array system, which can be expanded to 128-channel by high-voltage switch array, is designed and developed. It lays a foundation of the application of Borehole Televiewer. Then, depend on the analysis of demand, a 128-channel ultrasonic phased array system. the system base on USB which explained in the fourth chapter, include the control and data transmission of USB, precise digital time delay, new high voltage amplify circuit, high voltage switch array, low-noise pre-amplifications, hi-speed multi-channel data acquisition. In addition the frame of software system which is used to control and process data is built. This system have characters such as portable ability base on USB, 20ns delay-precision, low turn-on resistance HV switch array, sectorial scan controlled by the flexible software, phased interplation to increase channels, expanding 128 channels to 384. Finally a set of experimentations are done to verify this ultrasonic phased array system, the result shows that the phase control and switch control effect is satisfactory. |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-05-07 |
| 页码 | 68 |
| 源URL | [http://159.226.59.140/handle/311008/248]  |
| 专题 | 声学研究所_声学所博硕士学位论文_1981-2009博硕士学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李亚奇. 超声相控阵电子系统的研究[D]. 声学研究所. 中国科学院声学研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：声学研究所
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