New-Tech Magazine | March 2017

Medical מוסף מיוחד

כיצד לפשט ולשפר ביצועי מערכותהדמיה רפואיותעל-קוליותתוךשימושבמפענח דיגיטלי רב-ערוצי

Hugh Yu, Gina Kelso & Ashraf Saad, Analog Devices, Inc.

מ

) כאשר קצב Radio Frequency - RF רדיו ( הנתונים במוצא נקבע במלואו על-ידי הרזולוציה, קצב הדגימה ומספר הערוצים analog - to של הממיר אנלוגי-לדיגיטלי (- ). באותו הזמן, digital converter - ADC הקצה האנלוגי משתמש לרוב בממשקי בעלי מוצא ) LVDS ( Low - Voltage Differential זוגות של 8 אוקטלי דורש AFE . Signaling וזוג של שעון נתונים LVDS מוליכי נתונים ושעון מסגרת כל אחד. עבור מערכת בעלת ערוצים, קיימים מספר 128- יותר מ משמעותי של חיבורי נתונים וחיבורים פיסיקליים. מאמר זה מציג לראשונה פיתרון תכנון AFE של ערוץ קליטה על-קולי מבוסס על אוקטלי עם ממשק מפענח דיגיטלי וה- המשמש כדוגמה. שימוש JESD 204 B בגישה זו פותר ביעילות את קשיי התכנון הנגרמים על-ידי קצבי הנתונים הגדולים והחיבורים הפיסיקאליים המורכבים של

התמונה היא שיפור היחס אות-לרעש של ערוץ הקליטה. בשעה שמספר ערוצי הקליטה במערכת מוכפל, היחס אות-לרעש בתיאוריה. לכן, 3 dB היה אמור להשתפר ב- הגדלת מספר ערוצי המערכת הפכה לשיטה הקלה ביותר והיעילה ביותר כדי לחזק את היחס אות-לרעש. ערוצים הפכו לתצורת 128 , כיום המיינסטרים עבור ציוד רפואי על-קולי או יותר ערוצים 192- באיכות גבוהה, ו יהפכו למגמה הבאה עבור מערכות משוכללות. עם גידול מספר הערוצים, קצבי הנתונים בין הקצה הסופי האנלוגי וקבוצת העיבוד הדיגיטלי בקצה הסופי גדלו בהתאם. מספר ערוצים גבוה יותר גם יוצר עלייה דומה במספר ממשקי ההתקנים במעגל הדיגיטלי, בספק העיבוד, העלויות ומורכבות התכנון של כל מעגל המקלט. לדוגמה, רוב מערכות ההדמיה העל-קוליות משתמשות בטכניקות של יצירת קרן בתדר

וצג תכנון מבוסס על מפענח עבור JESD 204 B דיגיטלי וממשק

מערכות קליטה על-קולית מרובות- ערוצים. התכנון מקטין את קצבי הנתונים את ניתוב הכרטיס בין 80% ומפשט עד Analog Front End הקצה הסופי האנלוגי ( -) והמעגלים של עיבוד דיגיטלי. בנוסף, AFE המערכת העל-קולית יכולה לבצע יותר Field מטרות תכנון, דוגמת השימוש ב- ) FPGA ( Programmable Gate Arrays יותר זולים ופחות יעילים מבחינה מחשבית, יוצר-קרניים מבוסס-תוכנה, ועיבוד רב-קווי עבור אופני הדמיה בזמן- מתקדמים. 4 D אמת מבוא מתכנני מערכות הדמיה על-קוליות צריכים להיאבק כדי למלא את הדרישה לאיכות תמונה יותר גבוהה תמיד המבוטאת על-ידי משתמשים בכל תחום האבחון הרפואי. אחת מטכניקות-המפתח לשיפור איכות

New-Tech Magazine l 50