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医学超声成像具有安全、无创、诊断及时、相对便携等优点，在临床中得到广泛应用。与X-CT(X线计算机体层摄影术)、MRI(核磁共振成像)、ECT(放射性核素成像)一起被公认为现代医学四大影像技术。随着现代半导体技术和计算机技术的飞速发展，数字化成为超声系统发展的必然趋势。
在数字化超声系统中，波束形成器是整个超声成像系统的核心部分，主要负责发射脉冲与接收回波。发射脉冲的长度决定了图像的轴向分辨力，超声波束的宽度决定了图像的横向分辨力，因此波束形成器的性能直接决定着成像质量的好坏。传统的波束形成器采用模拟延迟线和选择器来实现延时，其缺点是聚焦偏转控制电路非常复杂、庞大，且模拟器件的固有特性，如插入损耗、阻抗不匹配、噪声大、稳定性差等，也会大大降低实际系统的性能。
本文首先在前期B超成像理论基础和仿真的前提下，结合目前广泛应用的FPGA技术，对数字化B超的前端系统的实现进行了初步分析，设计了前端系统的实现结构。接着对波束形成的原理进行分析和研究，分析常见的两种波束形成器的结构：非均匀采样波束形成器和均匀采样波束形成器。设计基于FPGA的数字波束形成器的均匀采样的实现结构，保证最大采样速率的前提下，大大减少对存储容量的需求，简化系统且易于实现。完成数字化前端的其他关键模块：动态滤波器、数字化正交检波器、NCO、对数压缩等的原理分析和FPGA实现方法的详细阐述。在Quartus II软件上的仿真结果表明，采用FPGA进行数字化B超的设计不仅可以降低系统的成本与复杂度，而且提高了系统的精度。
由于时间和条件的限制，发射前端模块的分析只仅限于理论分析和设计，没有结合探头进行具体实现，无法获得实际的发射波形。因此波束形成器的实际仿真、动态滤波器和低通滤波器参数的设定尚无法具体开展，以及最终的各个模块的下板调试也有待后续工作来完成。