目的 设计满足全数字眼科超声系统高速高性能信号处理需要的数字滤波器.方法 用加入流水线级的并行乘累加方式和基于分割表的并行分布式算法设计基于现场可编程门阵列(FPGA)的32阶高速FIR低通滤波器,并在Quartus Ⅱ开发平台及Modelsim仿真平台上进行仿真验证.结果 2种方式设计的FIR滤波器经仿真验证,均满足设计要求.结论 通过对设计结果的分析比较,基于分割表的并行分布式算法设计的滤波器能在灵活配置资源占用的情况下,实现高速数据处理,为全数字眼科超声系统中滤波器的实现方法提供了选择的依据.

目的:本文研究了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)超声成像系统中数字动态滤波器的实现方法和过程.方法:动态滤波器中FIR滤波器采用分布式算法(Distributed Arithmetic,DA)实现结构,并在应用中对DA算法进行了改进,包括数据并行处理结构的设计、对查找表(Look Up Table,LUT)输入字长N大小的控制和具有对称系数的FIR滤波器的采用.改进后的DA实现在FPGA资源占用和处理速度之间达到了平衡.同时,结合多级流水线结构,动态滤波器实现了数字超声信号并行处理.结果:采用常值滤波器(远场匹配参数)进行滤波后,超声回波图像远场分辨率达到了要求,但越靠近近场效果越差.相比之下,本文设计的基于FPGA超声信号动态数字滤波器达到了很好的滤波效果,使回声图像近场和远场都有最佳分辨率.结论:利用FPGA实现超声系统中动态滤波器是完全可行的,并且有助于提高系统的稳定性和可靠性,并大大减低系统成本.