超声波接收波束形成器

摘要

本发明提供一种超声波接收波束形成器，其中在每个波束形成器信道的输入端复用来自两个或更多个孔径元件的信号，在延迟存储器的不同分区进行存储，以时分复用方式延迟以及切趾，在信道输出端进行解复用，并在以提高的采样频率运行的不同求和单元进行求和。然后对该部分和进行时间对位，进行求和以生成全部的提高采样频率的波束总数，在插值滤波器中进行滤波、抽取以生成波束形成信号。

主权项

1、一种接收波束形成器，包括：一个或多个波束形成器信道此处总数量的换能器元件E的信号采样被耦合到多个信道波束形成器输入N，每个波束形成器信道的包括：多个信道波束形成器输入N，被配置用来以预定的采样频率f_s接收来自多个换能器元件E的信号采样，每个信道形成器输入N与唯一的换能器元件E相关联；复用器，具有与多个信道波束形成器输入N相对应的并且耦合到多个信道波束形成器输入N的多个输入，以及一个输出，该复用器被配置用于复用在多个信道波束形成器输入N以频率Nf_s接收到的换能器元件信号采样；延迟存储器，具有耦合到复用器输出的输入、延迟控制输入以及输出，该延迟存储器被配置用来以频率Nf_s存储接收到的换能器元件信号采样；切趾乘法器，具有耦合到延迟存储器输出的输入、切趾控制输入以及输出，切趾乘法器被配置用于从与延迟存储器输出的每个换能器元件的信号采样相对应的切趾控制输入接收切趾权重，并利用切趾权重来切趾(相乘)对该换能器元件的信号采样；与多个信道波束形成器输入N相对应多个解复用寄存器，每个解复用寄存器与换能器元件相关联，每个解复用寄存器具有耦合到切趾乘法器输出的输入以及输出，每个解复用寄存器被配置用于存储换能器元件的切趾信号采样；与多个解复用寄存器相对的多个求和控制器，每个求和控制器具有耦合到解复用寄存器输出的输入、延迟控制输入以及输出，通过在每对输入到求和控制器的信号采样之间插入L-1的零值采样，此处L为内插系数，每个求和控制器被配置以提高每个已切趾的换能器元件信号采样的采样频率，并根据二次采样部分，存储来自全部延迟的延迟控制输入的二次采样部分，输出换能器元件的切趾信号采样或零值采样；以及与多个求和控制器相对应一个或多个子求和器，每个子求和器具有与信道的数量相对应的多个输入，以及输出，每个输入被耦合到具有相同时间延迟的信道求和控制器的输出，每个子求和器被配置用于对来自具有相同时间延迟的信道求和控制器的已延迟、已切趾、以及提高采样频率的换能器元件信号采样一起进行求和；与一个或多个子求和器相对应的一个或多个延迟器，每个延迟器具有耦合到子求和器输出的输入，以及输出，每个延迟被配置用于将其已切趾、高采样频率、求和的换能器元件信号采样与多个延迟器中的所有其它已延迟、已切趾、提高采样频率、求和的换能器元件信号采样作时间对位；求和器，具有一个或多个与多个延迟器相对应的输入，每个输入被耦合到延迟器输出，以及输出，求和器被配置用于对全部已延迟、已切趾、提高采样频率、求和以及时间对位的换能器元件信号采样进行求和；插值滤波器，具有耦合到求和器输出的输入，以及接收波束形成器输出，该插值滤波器被配置用于以预定的采样频率f_s，对已求和的信号采样进行滤波并输出波束形成信号；切趾控制器，具有耦合到一个或多个信道波束形成器的切趾乘法器的切趾控制输出，切趾控制器用于将切趾权重输出到每个波束形成器信道的切趾乘法器，用于从延迟存储器输出的每一已延迟的换能器元件信号采样；以及延迟控制器，具有耦合到一个或多个波束形成器信道的延迟存储器与求和控制器的延迟控制输出，该延迟控制器被配置用于以预定的延迟，并以频率Nf_s从属于每个换能器元件的每个波束形成器信道的延迟存储器输出信号采样，并用二次采样部分来控制每个波束形成器信道的求和控制器，以生成部分和，其中以频率Nf_s操作切趾乘法器、解复用器寄存器和求和控制器。