本文關(guān)鍵詞：基于超聲相控陣接收的設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：超聲相控陣技術(shù)是采用多個壓電陣元組成陣列換能器，通過控制各個陣元激勵信號的延時和幅度來實(shí)現(xiàn)超聲波束的聚焦和偏轉(zhuǎn)。利用超聲相控陣技術(shù)通過相控發(fā)射與接收，靈活控制焦點(diǎn)位置、大小、焦深等多種參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械結(jié)構(gòu)及零部件損傷進(jìn)行全方位和多角度的探測，從而獲得一定視場內(nèi)高分辨率和高信噪比的超聲成影像。超聲相控陣技術(shù)具有支持動態(tài)聚焦、復(fù)雜形狀物體檢測，能夠提高檢測靈敏度、分辨力和信噪比等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為無損檢測領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。超聲相控陣數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是超聲相控陣檢測系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。 在超聲相控陣檢測系統(tǒng)中需按照一定的延遲接收各個陣元的回波信號以合成超聲波束，因此如何精確地實(shí)現(xiàn)延遲是接收系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。通常的做法是用上位機(jī)完成延時算法的分析，控制下位機(jī)中AD的采樣時刻實(shí)現(xiàn)延時，延時精度受到限制，且系統(tǒng)集成度低，成本高。本文在搭建了超聲產(chǎn)生的硬件平臺的基礎(chǔ)上，對回波信號進(jìn)行了放大濾波處理，基于FPGA平臺使用Verilog硬件描述語言構(gòu)建了超聲相控陣回波信號的數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)哪K設(shè)計，并對回波處理和傳輸?shù)哪K進(jìn)行了仿真和功能驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：超聲相控陣 接收延遲 FPGA
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB552
【目錄】：

• 中文摘要6-7
• 英文摘要7-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 引言9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文的主要工作內(nèi)容12
• 1.4 本章小結(jié)12-13
• 第二章 相控陣超聲的基本原理和主要技術(shù)13-25
• 2.1 波的簡介13-16
• 2.1.1 超聲場的特征值13-14
• 2.1.2 超聲波的波形分類14-16
• 2.2 超聲相控陣的發(fā)射與接收16-19
• 2.2.1 相控陣發(fā)射16-17
• 2.2.2 接收相控陣聚焦17-19
• 2.3 超聲相控陣的延時19-22
• 2.4 相控陣超聲檢測的關(guān)鍵技術(shù)22-23
• 2.4.1 超聲換能器的選擇22-23
• 2.4.2 相控陣接收的多通道使用23
• 2.5 超聲相控陣設(shè)計的總體框圖23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第三章 超聲相控陣接收的硬件設(shè)計25-37
• 3.1 超聲發(fā)射電路25-28
• 3.1.1 激勵信號的產(chǎn)生25-28
• 3.2 超聲回波接收電路28-33
• 3.2.1 前置同相比例放大電路28-29
• 3.2.2 帶通濾波電路29-32
• 3.2.3 高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路32-33
• 3.3 電源電路設(shè)計33-34
• 3.4 印制電路板設(shè)計34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-37
• 第四章 基于FPGA的超聲相控陣延時算法和控模塊設(shè)計37-47
• 4.1 FPGA簡介37-38
• 4.2 利用FPGA設(shè)計開發(fā)的流程38-39
• 4.3 FPGA上的總體設(shè)計39-45
• 4.3.1 延時量控制模塊設(shè)計39-40
• 4.3.2 接收延時量計算模塊設(shè)計40-41
• 4.3.3 采樣時鐘產(chǎn)生模塊41-43
• 4.3.4 基于FIFO的數(shù)據(jù)緩存模塊43-44
• 4.3.5 數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)存儲模塊44-45
• 4.4 本章小結(jié)45-47
• 第五章 超聲相控陣回波接收的實(shí)驗(yàn)47-51
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺的搭建47
• 5.2 同相比例放大電路分析47-48
• 5.3 FPGA接收延時的驗(yàn)證48-49
• 5.4 數(shù)據(jù)處理與存儲模塊仿真49
• 5.5 本章小結(jié)49-51
• 第六章 總結(jié)與展望51-53
• 6.1 總結(jié)51
• 6.2 展望51-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 致謝57

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 周琦,劉方軍,李志軍,李旭東;超聲相控陣成像技術(shù)與應(yīng)用[J];兵器材料科學(xué)與工程;2002年03期

2 任尚宗;李少華;;PCB電路中信號完整性分析與EMC仿真技術(shù)[J];信息通信;2012年02期

3 陳勝利,張志利,周召發(fā),杜文正;導(dǎo)彈發(fā)射設(shè)備超聲無損檢測系統(tǒng)設(shè)計[J];計算機(jī)測量與控制;2004年04期

4 馬志敏,賈嘉;超聲檢測中弱信號的提取方法[J];武漢水利電力大學(xué)學(xué)報;1998年06期

5 童峰,許水源,許天增;一種高精度超聲波測距處理方法[J];廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1998年04期

6 沈祥華;許藥林;徐大專;;超聲相控陣檢測高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[J];無損檢測;2013年03期

  本文關(guān)鍵詞：基于超聲相控陣接收的設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：480912