超声相控阵系统中高精度相控发射和相控信号并行处理的实现

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• 出版年：2010
• 作者：孔超；魏恭；师芳芳；蔡慧智
• 单位1：中科院声学研究所
• 出生年：1983
• 学历：博士研究生
• 语种：中文
• 作者关键词：FPGA；超声相控阵；相控发射；相控接收；并行信号处理
• 起始页：966
• 总页数：5
• 经费资助：国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目（2008AA042402）；国家自然科学基金资助项目（10704081）
• 刊名：无损检测
• 是否内版：否
• 刊频：月刊
• 创刊时间：1979
• 主管单位：中国科学技术协会
• 主办单位：中国机械工程学会；上海材料研究所
• 主编：王务同
• 地址：上海市邯郸路99号
• 邮编：200437
• 电子信箱：ndt@mat-test.com
• 网址：http://www.mat-test.com；http://www.chsndt.com
• 卷：32
• 期：12
• 期刊索取号：P830.6 141-1
• 数据库收录：全国中文核心期刊（一、四）；中国科技核心期刊；中国科技论文统计源期刊；中国科学引文数据库来源期刊；中国学术期刊（光盘版）收录期刊；中国期刊网收录期刊；中国核心期刊（遴选）数据库收录期刊；中国科协优秀科技期刊；国家机械行业优秀期刊；上海市优秀科技期刊
• 核心期刊：全国中文核心期刊（一、四）；中国科技核心期刊；中国核心期刊（遴选）数据库收录期刊

摘要

为了实现超声相控阵系统中换能器各阵元发射和接收相位的精确控制以及多路相控回波信号的实时处理，提出了一种基于FPGA的高精度相控发射和相控信号并行处理的实现方式。分析结果表明，拥有高速计数器以及丰富高速I/O引脚和DSP硬核资源的FPGA，特别适合相控阵系统的实现；采用FPGA中的高速计数器来实现高精度相控发射，可获得高达2ns的延时精度，采用FPGA中的高速I/O引脚以及DSP硬核资源，可实现16路回波信号的全并行信号处理，并且可以利用首先2ns插值、然后10ns延时补偿的方法来实现高精度相控接收。实测结果表明，该实现方式可以较好地对钢管的缺陷进行实时和清晰的扫描成像。