一种六路合成超大功率高强度聚焦超声射频驱动系统

    公开(公告)号:CN108578915B

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201810227614.1

    申请日:2018-03-14

    Abstract: 一种六路合成超大功率高强度聚焦超声射频驱动系统,就是为了解决目前超声换能器输出功率较低,无法有效地治疗肿瘤病变组织的问题;本次设计采用的是6路合成的方案,通过驱动6片超声换能器,自聚焦合成超大功率高强度超声波于病变组织处,在病变组织处瞬间产生很高的温度,从而达到有效治疗病变组织的目的;系统控制台控制直流电源的输出电压值,用来驱动超声换能器;系统控制台控制具有ARM+FPGA双核系统的射频控制单元的工作情况,输出频率超高,可微调,相位可微调的PWM波,用来作为射频驱动单元全桥电路的开关信号;系统集成呼吸门控系统,使得超声激励更具安全性;本次设计采用闭环控制调节风扇的转速,提高系统的工作环境适应能力。

    一种基于压缩感知的便携式超声无损检测系统

    公开(公告)号:CN110742647A

    公开(公告)日:2020-02-04

    申请号:CN201911027658.0

    申请日:2019-10-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于压缩感知的便携式超声无损检测系统,该系统包括:换能器模块、发射接收控制模块、FPGA控制模块、模拟信息转换模块、通信模块。在FPGA主控模块的控制下,将探头接收的模拟信号与伪随机序列发生器产生的随机二进制序列进行混频,然后以低于两倍的奈奎斯特采样速率进行采样,然后将信号传送至上位机,进行特征提取或者信号分析成像。本发明通过使用模拟信息转换模块,将压缩和采样同时以低速率进行,从而减少超声数据的存储量和传输存储资源的浪费,降低硬件系统的复杂度,提高系统的实时性,更好地满足便携式B型超声设备小型化、成本低的技术要求。

    一种基于超声背向散射信号的骨小梁间距测量系统

    公开(公告)号:CN107854141A

    公开(公告)日:2018-03-30

    申请号:CN201711200280.0

    申请日:2017-11-24

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: A61B8/0875 A61B8/52 A61B8/56

    Abstract: 一种基于超声背向散射信号的骨小梁间距测量系统,解决了之前方法测量准确度低或者需要依据经验反复调整参数、计算复杂以及测量系统不易携带的问题。本发明包括一个信号采集模块和一套信号分析软件。信号采集模块由换能器、高压激励单元、信号放大单元、模数转换单元、主控单元以及数据传输单元构成。信号采集模块在USB接口的供电质量和供电功耗的制约下,实现超声背向散射信号的高质量获取。信号分析软件由滤波、包络提取、波峰定位以及基频估计四个子模块构成,用于实现骨小梁空间位置的自动定位,并计算骨小梁平均间距。基于匹配滤波的信号分析方法对于任意超声换能器和激励、放大、采集系统的组合均是自适应的,鲁棒性强,易于实现。

    一种基于STM32G474的超声治疗仪

    公开(公告)号:CN111529971A

    公开(公告)日:2020-08-14

    申请号:CN202010416909.0

    申请日:2020-05-15

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种基于STM32G474的超声治疗仪,利用STM32G474片内的资源实现了系统的高性能和低成本,通过STM32G474的高精度定时器HRTIM输出精度在184ps的PWM控制信号,实现输出功率在0.1W/cm2-2.5W/cm2范围内精确可调;通过HRTIM实现了软开关技术即零电压开通和零电流关断,在1M和3M的工作频点上都保证了开关网络的低损耗;利用STM32G474的片内高精度定时器、运算放大器、高速ADC、DSP和FPU单元,实现了频率自跟踪功能,解决了换能器谐振频率漂移问题,使换能器始终工作于谐振状态,降低自身损耗,提高了超声输出的能效比。

    一种虚拟现实天线模拟系统

    公开(公告)号:CN108597037A

    公开(公告)日:2018-09-28

    申请号:CN201810434739.1

    申请日:2018-05-04

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种虚拟现实天线模拟系统,包括一个天线控制单元、天线模拟单元、设备管理单元和数字传感器,天线控制单元提供本控、远控两种控制方式,天线控制单元在主控下可设置船只的方位信息,远控下实现方位数据的接收,经卫星参数计算、封装成帧发送给天线模拟单元和设备管理单元。天线模拟单元中天线的模型通过3DS Max设计,依靠Unity 3D引擎实时渲染三维的动态天线,模拟演示出天线的姿态和动作,并投射到VR/AR眼镜设备上。设备管理单元实时显示接收到的数据,远控下可对天线控制单元参数进行设置。数字传感器产生方位等信息,为天线控制单元提供模拟实际装备的经纬度信息。虚拟天线的外观和操作与实际设备完全一致,通过虚拟现实技术提供更方便高效的训练手段。

    一种基于小波变换的超声轴向传输骨密度测量方法

    公开(公告)号:CN110720951A

    公开(公告)日:2020-01-24

    申请号:CN201911027660.8

    申请日:2019-10-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种基于小波变换的超声轴向传输骨密度测量方法,就是为了解决目前骨密度测量技术存在的测量精度不高等实际问题而做出的方法改进;本设计方法核心方案是通过以MexicanHat为小波基的小波变换,将原始回波信号映射到时间-尺度的关系上,观察时间-尺度图得出第一到达波的起始位置。为了进一步优化第一到达波到达时间差的方法,把尺度转到相应的频率上,计算原信号中心频率的尺度,提取该尺度的相关系数;通过提取数据每一个相关系数的极大值和时间,根据时间-尺度图中第一到达波的大概位置,提取出第一到达波相关系数的极大值和时间,将两通道信号第一到达波相关系数极大值对应的时间作差可得时间差,求得超声波传导速度,从而表征骨密度。

    六路合成超大功率高强度聚焦超声射频驱动系统

    公开(公告)号:CN108578915A

    公开(公告)日:2018-09-28

    申请号:CN201810227614.1

    申请日:2018-03-14

    Abstract: 一种六路合成超大功率高强度聚焦超声射频驱动系统,就是为了解决目前超声换能器输出功率较低,无法有效地治疗肿瘤病变组织的问题;本次设计采用的是6路合成的方案,通过驱动6片超声换能器,自聚焦合成超大功率高强度超声波于病变组织处,在病变组织处瞬间产生很高的温度,从而达到有效治疗病变组织的目的;系统控制台控制直流电源的输出电压值,用来驱动超声换能器;系统控制台控制具有ARM+FPGA双核系统的射频控制单元的工作情况,输出频率超高,可微调,相位可微调的PWM波,用来作为射频驱动单元全桥电路的开关信号;系统集成呼吸门控系统,使得超声激励更具安全性;本次设计采用闭环控制调节风扇的转速,提高系统的工作环境适应能力。

    一种阵列式多频点超声骨密度测量技术

    公开(公告)号:CN108514430A

    公开(公告)日:2018-09-11

    申请号:CN201810440113.1

    申请日:2018-05-07

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种阵列式多频点超声骨密度测量技术,其特征包括阵列式换能器、数据采集系统硬件设计、一种导波分离算法、人工神经网络分类器。换能器发射端将激励电信号转化为超声信号,并由接收端接收。采用阵列式结构可以有效避免软组织对测量精度的影响。数据采集系统负责为换能器提供激励,对数据进行采样,并将采集到的信号通过USB3.0接口传输至上位机中。上位机采用导波分离算法,分离出与骨密度相关的弯曲波。以上流程提取出的参数作为输入数据,通过机器学习的方法训练分类器,从而得到一个综合反映人体长骨骨质状况的参数。

    一种基于虚拟仪器的多参数谐波成像超声显微镜

    公开(公告)号:CN108037191A

    公开(公告)日:2018-05-15

    申请号:CN201711370136.1

    申请日:2017-12-14

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种基于虚拟仪器的多参数谐波成像超声显微镜,基于GPIB总线的虚拟仪器技术开发,硬件上采用GPIB总线连接通用示波器为数据采集设备,软件上基于Measurement Studio和C++开发。该超声显微镜从原始超声回波信号中提取多种参数为特征值成像,能提取的参数有时域参数幅度、延时、相位及频域参数频移和宽带衰减系数。对待测物品内部声阻抗差较大的结构和组织,进行高次谐波成像,从原始波形中提取二次、三次谐波,利用高次谐波的幅度、延时、相位等特性成像。此成像系统可进行三维扫描,通过调整聚焦平面获取三维的数据场;对该三维数据场进行插值得到三维均匀数据场,再利用VTK进行三维显示,得到三维超声显微成像。此超声显微镜有扩展性强、组态灵活、成本低廉等特点。

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