基于多级半带滤波器的超声相控阵聚焦延时

作者：刘桂雄; 唐文明; 谭大基

来源：光学精密工程, 2014, 22(06): 1571-1576.

• 超声相控阵
• 延时精度
• 半带滤波器
• 滤波器合成
• 多相内插
• 现场可编程门阵列

建立了基于多级半带滤波器的超声相控阵聚焦延时系统,以提高仪器延时精度。研究了聚焦延时原理与延时算法的实现。首先,采用内插滤波的方法,设计了半带滤波器作为内插滤波器;然后,对8倍内插结构进行了改进,通过多级半带内插滤波器合成技术,将合成后的滤波器分解为8个子滤波器进行同时滤波,使得内插与多相分解可同时进行。最后,通过对延时算法的仿真分析与现场可编程门阵列(FPGA)的实现,验证了此算法的可行性。实验结果表明:该系统在100MHz采样率的条件下可实现1.25ns延时精度,与同性能普通有限长单位冲激响应(FIR)内插滤波器相比,运算量最大可减少21.4%。此方案在运算量、计算速度、分辨率、性价比方面均具有较大优势,非常适合于实时性强、精度高的聚焦延时算法的实现。

• 单位
  华南理工大学; 广州多浦乐电子科技有限公司