專利名稱:超聲多普勒血流信號實時譜分析器的制作方法
本發明屬醫療電子儀器技術領域：
。現有資料可參考美國ATL公司超聲多工顯象儀Mark500的使用說明書(1984)，到目前為止國內均未有公開文字發表和產品出現。
該譜分析器與超聲多普勒血流儀配合使用，實時地對超聲多普勒血流儀輸出的兩個含有血流方向和速度信息的正交信號進行譜分析，得到時間－多普勒頻偏－輝度關系的血流聲譜圖。血流聲譜圖對于診斷心血管疾病有重要意義，尤其是與B型超聲顯象儀組成雙工儀器，可使對心血管疾病的確診率達94％以上。
該譜分析器的設計與Mark500的主要區別是(1)取消了價格較貴的硬件乘法器，代之以軟件乘法；(2)變址用微指令實現，簡化了邏輯控制線路；(3)16位字長運算且最后結果保留所有有效位，因此運算精度高。
該譜分析器采用下述信號處理方法從超聲多普勒血流儀輸出的兩個信號含有血流方向和速度的信息。因為它們是一對Hilbert變換對，所以不必經過相域處理或頻域處理而直接將它們分別作為實部和虛部構成一解析信號然后取其復數包絡的功率譜。這樣不但能區分開正反向血流信號的譜線，且同時計算出它的功率譜。
該譜分析器使用四位位片機Am2901控制作N＝128點的快速付立葉變換(FFT)和功率譜計算，功率譜數據存入輸出緩沖存儲器，以送往顯示存儲器顯示聲譜圖。
該譜分析器具體技術指標如下最大采樣率12.8KHZ
變換點數128點變換速度＜10ms該儀器采樣率可變，但變換點數是固定不變的，這是它的主要缺點。
該儀器框圖如附圖所示。
附圖中V1和V2為兩個血流信號分別經兩路A／D轉換后存入RAM1。RAM1是輸入數據存儲器(256×8bit)，其地址由變址器1提供。每采集128對數據，數據由RAM1傳送到RAM2。RAM2為運算數據存儲器(256×16bit)，其地址由變址器1經倒碼后提供(數據傳送時)或由變址存儲器ROM2提供(FFT變換時)。ROM1是旋轉變量W的數據存儲器，字長8bit。ROM1和ROM2的地址都由變址器2提供。ROM3是微程序存儲器，它的指令分為三部分一部分作為Am2901的控制信號，一部分作為其他部分的控制信號，一部分作為程序轉移控制。各種運算由位片式微處理器Am2901完成。數據總線DBUS為16位，功率譜數據經數據壓縮后存入輸出存儲器RAM3(128×8bit)，然后由顯示單元取出顯示血流聲譜圖。
權利要求
1.一種譜分析器，其特征在于采用四位片微處理器Am2901控制，能對超聲多普勒血流信號進行實時動態譜分析，能同時計算功率譜并區分開正反向血流的數據采集及存儲電路，蝶形運算器電路，功率譜暫存和輸出電路。
2.如權項1所述的譜分析器，其特征在于數據采集及存儲電路為采樣保持器LF398，A／D轉換器AD570以及鎖存器74LS374各二片構成兩路對稱的數據采集通道，采集的數據暫存于存貯器RAM1，RAM1由二片2114－2組成，變址器1產生的地址經倒碼后提供給RAM2，將RAM1中的數據輸送到RAM2。
3.如權項1所述的譜分析器，其特征在于蝶形運算器電路由位片式微處理器Am2901，ROM1，ROM2，ROM3，RAM2組成，ROM1為變址器，ROM2由二片EPROM2716組成，ROM3由四片 EPROM2716組成，RAM2為由四片2114－2組成的存貯器，完成FFT中的蝶形運算及功率譜計算。
4.如權項1所述的譜分析器，其特征在于功率譜暫存和輸出電路由RAM3(RAM3由二片2114－2組成)以及三態門，多路轉換器及顯示存儲器組成。
專利摘要
超聲多普勒血流信號實時譜分析器屬醫療電子儀器技術領域：
。該儀器采用四位片機Am2901控制，可對超聲多普勒血流信號進行實時動態譜分析。由于采用特有的信號處理方法，該儀器不僅能進行功率譜計算，而且同時將正反向血流信號的譜線區分開，不必預先進行相域處理或頻域處理。該儀器采用快速付立葉變換算法，最大處理速度＜10ms/128點，最大采樣率為12.8KHZ。該儀器能與超聲多普勒血流儀和B型超聲顯象儀形成雙工儀器，對于診斷心血管疾病有重要意義。
文檔編號G01R23/16GK85200036SQ85200036
公開日1986年1月29日 申請日期1985年4月1日
發明者唐慶玉, 呂曉東 申請人:清華大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan