一種信號(hào)發(fā)生器及其應(yīng)用方法、系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種信號(hào)發(fā)生器及其應(yīng)用方法、系統(tǒng)，所述信號(hào)發(fā)生器包括：時(shí)鐘源、分頻器、低通濾波器、功率合成器；所述時(shí)鐘源，用于輸出時(shí)鐘信號(hào)；所述分頻器，用于將所述時(shí)鐘源輸出的所述時(shí)鐘信號(hào)分成兩路時(shí)鐘信號(hào)；所述低通濾波器，用于將所述兩路時(shí)鐘信號(hào)分別轉(zhuǎn)換成低相位噪聲信號(hào)；功率合成器，用于將所述兩路低相位噪聲信號(hào)合成一路。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過將時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過簡單的分頻、濾波、合成環(huán)節(jié)處理，可以輸出低相位噪聲的測試信號(hào)。
【專利說明】一種信號(hào)發(fā)生器及其應(yīng)用方法、系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械電子噪聲檢測領(lǐng)域，具體的涉及一種信號(hào)發(fā)生器及其應(yīng)用方法、系統(tǒng)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]通常醫(yī)療診斷超聲系統(tǒng)模擬前端電路、時(shí)鐘電路引入的電子噪聲水平?jīng)Q定了系統(tǒng)的靈敏度。模擬前端由探頭電纜402、探頭座403、收發(fā)開關(guān)(TRSW)414、低噪聲放大器(LNA)404、壓控衰減器(VCA)406、功率放大器(GA)408和低通濾波器(LPF)409等7個(gè)環(huán)節(jié)組成，圖3所示。時(shí)鐘電路由系統(tǒng)時(shí)鐘源415、時(shí)鐘分頻分配電路器414組成，圖3所示。在超聲系統(tǒng)工作過程中，由于電子熱運(yùn)動(dòng)、電壓變化等原因，電路產(chǎn)生的電子噪聲強(qiáng)度決定了超聲系統(tǒng)對(duì)最小回波信號(hào)的檢測能力，即接收靈敏度。就一般而言，熱噪聲和ADC的量化噪聲等元器件固有噪聲不可避免的存在，當(dāng)其它噪聲比這兩種噪聲功率小時(shí)，對(duì)系統(tǒng)接收靈敏度無影響，反之降低接收靈敏度。因而，準(zhǔn)確測量系統(tǒng)的噪聲強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)有的放矢地優(yōu)化電路設(shè)計(jì)，對(duì)于提高超聲系統(tǒng)的接收靈敏度尤為關(guān)鍵。
[0004]常用的測量噪聲方法，是使用商用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的雙頻正弦波作為測試信號(hào)，注入到模擬前端的某個(gè)環(huán)節(jié)，然后對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，得到模擬前端電路、時(shí)鐘電路的噪聲功率總和。例如，在圖6中使用商用信號(hào)發(fā)生器501，向探頭座403注入雙頻正弦測試信號(hào)，從ADC 403采集數(shù)據(jù)中可以分析出除了探頭電纜402以外的模擬前端電路、時(shí)鐘電路噪聲功率總和。由于商用信號(hào)發(fā)生器501輸出信號(hào)相位噪聲較高的原因，通常只用于檢測超聲系統(tǒng)中的較強(qiáng)噪聲，例如開關(guān)電源噪聲，難以用于弱噪聲的檢測，例如低噪聲放大器底噪、評(píng)估時(shí)鐘電路穩(wěn)定指標(biāo)對(duì)采集數(shù)據(jù)噪聲的影響等低噪聲測量。
[0005]商用信號(hào)發(fā)生器相位噪聲高是由于其受通用設(shè)計(jì)目標(biāo)所限制，需要根據(jù)用戶設(shè)定對(duì)時(shí)鐘源101產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、波形控制、功率控制等處理，導(dǎo)致輸出信號(hào)106的相位噪聲比時(shí)鐘源差了許多。圖7、8是兩種典型的商用信號(hào)發(fā)生器原理框圖，測試時(shí)鐘源101輸出的低相位噪聲時(shí)鐘信號(hào)作為ASIC或FPGA芯片102的同步信號(hào)，對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片(DAC)103進(jìn)行同步，DAC輸出模擬信號(hào)經(jīng)過功率放大器(OP) 104和低通濾波后即信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)，該方法通常被稱為直接數(shù)字頻率合成(DDS)。圖2中，測試時(shí)鐘源101輸出低相位噪聲時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)分配器后輸出給ASIC芯片102，同時(shí)作為鎖相環(huán)(PLL) 202的參考時(shí)鐘。PLL輸出信號(hào)經(jīng)過功率放大器(OP) 104和低通濾波后即信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)。顯然，圖7、8所列出的方法由于測試時(shí)鐘源輸出的時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)歷了較復(fù)雜的數(shù)字處理環(huán)節(jié)102和功率放大104環(huán)節(jié)，最終信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的相位噪聲遠(yuǎn)高于時(shí)鐘源的相位噪聲。商用信號(hào)發(fā)生器的相位噪聲通常差于-110dBC/HZ@20kHZ，例如某知名品牌的高端信號(hào)發(fā)生器輸出IOOMHz正弦信號(hào)的相位噪聲-96dbc/lHZ@20kHZ，這一相位噪聲指標(biāo)遠(yuǎn)差于許多普通晶振的-130dBC/Hz@lkHz。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種信號(hào)發(fā)生器及其應(yīng)用方法、系統(tǒng)，通過將時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過簡單的分頻、濾波、合成環(huán)節(jié)處理，可以輸出低相位噪聲的測試信號(hào)。
[0008]一種信號(hào)發(fā)生器，包括:時(shí)鐘源、分頻器、低通濾波器、功率合成器；
所述時(shí)鐘源，用于輸出時(shí)鐘信號(hào)；
所述分頻器，用于將所述時(shí)鐘源輸出的所述時(shí)鐘信號(hào)分成兩路時(shí)鐘信號(hào)；
所述低通濾波器，用于將所述兩路時(shí)鐘信號(hào)分別轉(zhuǎn)換成低相位噪聲信號(hào)；
功率合成器，用于將所述兩路低相位噪聲信號(hào)合成一路。
[0009]一種如上所述的信號(hào)發(fā)生器用于超聲系統(tǒng)噪聲測試的方法，所述方法為通過對(duì)系統(tǒng)待測噪聲的各級(jí)電路逐級(jí)斷開的方式，將所述信號(hào)發(fā)生器接入所述斷開后的電路的輸入端，獲取并計(jì)算系統(tǒng)各級(jí)電路的噪聲。
[0010]一種具有如上所述的信號(hào)發(fā)生器的超聲系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:收發(fā)開關(guān)(TRSW)、低噪聲放大器(LNA)、信號(hào)發(fā)生器,多路選擇器、系統(tǒng)控制信號(hào)；
從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、由于時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過簡單的分頻、濾波、合成環(huán)節(jié)處理，因此可以輸出低相位噪聲的測試信號(hào)，從而有效解決了商用信號(hào)發(fā)生器輸出測試信號(hào)相位噪聲高，不能用于測量超聲系統(tǒng)的模擬前端、時(shí)鐘電路等低噪聲元件的噪聲問題。且所述信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的測試信號(hào)可以滿足超聲系統(tǒng)等類似系統(tǒng)的測試要求。
[0011]2、由于該信號(hào)發(fā)生器采用的電路簡單、體積小，因此具有成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
[0012]3、由于整個(gè)信號(hào)發(fā)生器只有時(shí)鐘源、分頻器是有源器件，現(xiàn)有的芯片技術(shù)可以使二者相位噪聲極低，其余無源器件不對(duì)輸出信號(hào)的相位噪聲產(chǎn)生影響，因此能使得信號(hào)發(fā)生器輸出的測試信號(hào)相位噪聲更低。
[0013]4、由于可以通過對(duì)時(shí)鐘分頻器的分頻參數(shù)調(diào)整，因此可以產(chǎn)生兩路各種不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)的組合。
[0014]5、由于通過對(duì)系統(tǒng)待測噪聲的各級(jí)電路逐級(jí)斷開的方式，將所述信號(hào)發(fā)生器接入所述斷開后的電路的輸入端，因此可以獲取并計(jì)算系統(tǒng)各級(jí)電路的噪聲。
[0015]6、由于本發(fā)明的信號(hào)發(fā)生器電路簡單，體積小，因此可以很容易被集成到被測超聲系統(tǒng)，從而可以使用被測系統(tǒng)的電源供電，這可以使信號(hào)發(fā)生器輸出的測試信號(hào)與被測系統(tǒng)直接共用同一信號(hào)參考地，切斷地環(huán)路噪聲產(chǎn)生根源，不需要額外采取地環(huán)路噪聲濾除措施。
[0016]7、由于系統(tǒng)輸出的測試控制信號(hào)對(duì)多路選擇器控制,從信號(hào)發(fā)生器輸出的低相位噪聲測試信號(hào)和收發(fā)開關(guān)TRSW輸入的信號(hào)中選擇其一輸入到低噪聲放大器(LNA),即超聲接收通道。在進(jìn)行接收通道噪聲、一致性的自動(dòng)測量時(shí)，選擇信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)作為LNA輸入。測試信號(hào)經(jīng)過LNA、衰減器(VCA)、功率放大器(GA)和低通濾波器(LPF)等4個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)入ADC采集，采集信號(hào)經(jīng)FPGA、USB/PCIe接口，輸入到計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)中對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，因此可以獲得接收通道噪聲、一致性信息。
[0017]【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1，本發(fā)明的信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖2，本發(fā)明的低相位噪聲測試信號(hào)發(fā)生器原理框圖；
圖3，醫(yī)療診斷超聲系統(tǒng)模擬、數(shù)字接收前端功能框圖；
圖4，利用發(fā)明的低相位噪聲發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)測試超聲系統(tǒng)框圖；
圖5，利用發(fā)明的低相位噪聲發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)自動(dòng)測試接收通道框圖；
圖6,商用信號(hào)發(fā)生器原理框圖(DDS)；
圖7，商用信號(hào)發(fā)生器原理框圖(PLL)；
圖8，利用商用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)測試超聲系統(tǒng)框圖。
[0020]
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明中的說明書附圖，對(duì)發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]本發(fā)明提出一種信號(hào)發(fā)生器及其應(yīng)用方法，通過將時(shí)鐘源輸出的時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)過分頻、濾波、功率合成后作為系統(tǒng)的測試信號(hào)，該信號(hào)發(fā)生器經(jīng)過簡單的分頻、濾波、合成環(huán)節(jié)處理，因此可以輸出低相位噪聲的測試信號(hào)。
[0023]該信號(hào)發(fā)生器可以應(yīng)用于各種對(duì)測試信號(hào)頻率準(zhǔn)確度要求較低，且對(duì)測試信號(hào)的相位噪聲要求較低的系統(tǒng)的噪聲測試。比如超聲系統(tǒng)等等。
[0024]實(shí)施例一、
以用于醫(yī)療診斷超聲系統(tǒng)噪聲測試為例，說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0025]現(xiàn)有的超聲系統(tǒng)模擬前端，其通頻帶約2?20MHz，帶內(nèi)增益平坦，對(duì)測試信號(hào)頻率的準(zhǔn)確度要求較低，且通常只需要對(duì)3、5、7、9、11、13、15、17MHz等幾個(gè)頻點(diǎn)的進(jìn)行測試，就可以涵蓋整個(gè)通頻帶檢測，不需要使用頻率準(zhǔn)確、連續(xù)的一系列測試信號(hào)。許多普通晶振的相位噪聲為-130dBC/HZ@lkHZ，為了對(duì)噪聲進(jìn)行檢測，因此要求測試信號(hào)的相位噪聲要低于-130dBC/Hz@lkHz。
[0026]參見圖1、2，所述信號(hào)發(fā)生器包括:時(shí)鐘源101、分頻器102、低通濾波器103、功率合成器104。
[0027]時(shí)鐘源101，用于輸出時(shí)鐘信號(hào)，所述時(shí)鐘源通常為晶振。
[0028]分頻器102，用于將所述時(shí)鐘源輸出的所述時(shí)鐘信號(hào)分成兩路時(shí)鐘信號(hào)。
[0029]由于信號(hào)發(fā)生器需要產(chǎn)生雙頻正弦波作為測試信號(hào)，即測試信號(hào)需要兩種頻率相近的信號(hào)，這里分成兩路就是為了得到兩種頻率信號(hào)，例如3MHz和5MHz，再將這兩路濾波、合成，就得到用于測試的一路信號(hào)，而這路信號(hào)由兩路單頻信號(hào)合成。
[0030]低通濾波器103，用于將所述兩路時(shí)鐘信號(hào)分別轉(zhuǎn)換成低相位噪聲信號(hào)。
[0031]由于時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)分頻器分成兩路時(shí)鐘信號(hào)，因此需要兩個(gè)低通濾波器分別對(duì)兩路時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行濾波。
[0032]功率合成器105，用于將所述兩路低相位噪聲信號(hào)合成一路。[0033]綜上所述，所述時(shí)鐘源101輸出的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)入分頻器102，產(chǎn)生兩路頻率接近的時(shí)鐘信號(hào)，分別經(jīng)過低通濾波器103得到低相位噪聲正弦信號(hào)，最后經(jīng)過功率合成器104將兩路正弦信號(hào)合成一路輸出作為超聲系統(tǒng)的測試信號(hào)。由于時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過簡單的分頻、濾波、合成環(huán)節(jié)處理，因此可以輸出低相位噪聲的測試信號(hào)，從而有效解決了商用信號(hào)發(fā)生器輸出測試信號(hào)相位噪聲高，不能用于測量超聲系統(tǒng)的模擬前端、時(shí)鐘電路等低噪聲元件的噪聲問題，且所述信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的測試信號(hào)可以滿足超聲系統(tǒng)等類似系統(tǒng)的噪聲測試要求。
[0034]同時(shí)，因?yàn)樵撔盘?hào)發(fā)生器采用的電路簡單，體積小，因此具有成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
[0035]在一些實(shí)施例中，所述低通濾波器103和功率合成器104分別為無源低通濾波器和無源功率合成器。由于整個(gè)信號(hào)發(fā)生器只有時(shí)鐘源101、分頻器102是有源器件，現(xiàn)有的芯片技術(shù)可以使二者相位噪聲極低，其余無源器件不對(duì)輸出信號(hào)的相位噪聲產(chǎn)生影響，因此能使得信號(hào)發(fā)生器輸出的測試信號(hào)相位噪聲更低。
[0036]
在一些實(shí)施例中，通過對(duì)分頻器102的分頻參數(shù)調(diào)整，可以產(chǎn)生兩路各種不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)的組合。因?yàn)槌曄到y(tǒng)的帶寬通常是f 10MHz，一種測試信號(hào)(如3MHz和4MHz)，不能涵蓋整個(gè)帶寬的測試。因而需要不同頻率組合的測試信號(hào)。不同頻率輸出是為了得到不同頻率組合的測試信號(hào)。
[0037]實(shí)施例二、
提供如實(shí)施例一所述的信號(hào)發(fā)生器應(yīng)用于超聲系統(tǒng)噪聲測試的方法。
[0038]醫(yī)療診斷超聲系統(tǒng)模擬前端電路、時(shí)鐘電路引入的電子噪聲水平?jīng)Q定了系統(tǒng)的靈敏度，即超聲系統(tǒng)的噪聲測試只需要針對(duì)模擬前端電路和時(shí)鐘電路的噪聲進(jìn)行測試。
[0039]如圖3所述，超聲系統(tǒng)模擬前端由探頭電纜402、探頭座403、收發(fā)開關(guān)(TRSW)414、低噪聲放大器(LNA) 404、壓控衰減器(VCA) 406、功率放大器(GA) 408和低通濾波器(LPF)409等7個(gè)環(huán)節(jié)組成。時(shí)鐘電路由系統(tǒng)時(shí)鐘源415、時(shí)鐘分頻分配電路器416組成。
[0040]所述噪聲測試方法為:通過對(duì)系統(tǒng)待測噪聲的各級(jí)電路逐級(jí)斷開的方式，將所述信號(hào)發(fā)生器接入所述斷開后的電路的輸入端，獲取并計(jì)算系統(tǒng)各級(jí)電路的噪聲。
[0041]所述各級(jí)待測噪聲電路在本實(shí)施例所述超聲系統(tǒng)中主要包括:時(shí)鐘電路、模擬前端及模擬前端各組成元件。
[0042]所述逐級(jí)斷開可以選用各種斷開方式，只要最終可以獲得需要的各級(jí)電路的噪聲的測量結(jié)果即可。
[0043]例如，可以先斷開探頭電纜402與探頭座403的連接，將信號(hào)發(fā)生器601接入到探頭座，這樣可以獲取模擬前端和時(shí)鐘電路的噪聲總和。再斷開探頭座403與收發(fā)開關(guān)(TRSW)414之前的連接，可以獲取除探頭座之外的模擬前端和時(shí)鐘電路的噪聲總和，通過前一次獲得的噪聲總和減去去掉探頭座后的噪聲總和就可以計(jì)算出模擬電路中的探頭座的噪聲。
[0044]例如，如圖6所示，將低通濾波器(LPF) 409與ADC 413斷開，將兩者斷開是為了消除前者(LPF)對(duì)測量結(jié)果的影響。此時(shí)，信號(hào)發(fā)生器601輸出的信號(hào)替代了 LPF的輸出。計(jì)算機(jī)采集到的信號(hào)噪聲是信號(hào)發(fā)生器601、時(shí)鐘電路(圖中省略)、ADC噪聲的總和，其中信號(hào)發(fā)生器601輸出的信號(hào)噪聲可以單獨(dú)測量，是已經(jīng)知道的。[0045]信號(hào)發(fā)生器601向ADC輸入測試信號(hào)303。ADC采集信號(hào)經(jīng)FPGA 412、USB/PCIe接口 411，輸入到計(jì)算機(jī)410。通過計(jì)算機(jī)采集信號(hào)噪聲減去已知的信號(hào)發(fā)生器601噪聲，等于時(shí)鐘電路、ADC 413量化噪聲功率之和，進(jìn)而可以得到系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)相位噪聲對(duì)采集數(shù)據(jù)影響等指標(biāo)。
[0046]再例如，信號(hào)發(fā)生器601測試整個(gè)模擬前端的噪聲，具體的如下:
首先，斷開探頭電纜402與探頭座403的連接，信號(hào)發(fā)生器601從探頭座注入測試信號(hào)303。信號(hào)經(jīng)過探頭座403、收發(fā)開關(guān)(TRSW) 414、低噪聲放大器(LNA) 404、衰減器(VCA) 406、功率放大器(GA) 408和低通濾波器(LPF) 409等7個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)入ADC 413采集，采集信號(hào)經(jīng)FPGA 412、USB/PCIe接口 411，輸入到計(jì)算機(jī)410。在計(jì)算機(jī)中對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，可以獲得模擬前端、時(shí)鐘電路414、ADC 413噪聲功率之和。
[0047]在上述獲得時(shí)鐘電路、ADC噪聲功率的基礎(chǔ)上，可以得到模擬前端的噪聲功率。
[0048]采用上述方法逐級(jí)斷開測量，可以獲得模擬前端的各級(jí)電路噪聲功率。
[0049]
優(yōu)選的，在進(jìn)行模擬前端噪聲測試的時(shí)候，將模擬前端的增益設(shè)成最大。由于噪聲可以看成是微弱的信號(hào)，增益是放大倍數(shù)，放大倍數(shù)增大后，便于對(duì)小信號(hào)的觀察。
[0050]
在一些實(shí)施例中，如果模擬前端與超聲系統(tǒng)其它元件如ADC集成在一片芯片中，當(dāng)需要測試時(shí)鐘電路時(shí)，可以將模擬前端增益設(shè)成最低，測試信號(hào)從探頭座注入，計(jì)算機(jī)中對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析得到的噪聲功率可以近似看成是時(shí)鐘電路、ADC噪聲功率之和。然后將模擬前端增益設(shè)成最大，可近似達(dá)到測試模擬時(shí)鐘噪聲的目標(biāo)。
[0051]
在一些實(shí)施例中，所述信號(hào)發(fā)生器可以集成到被測超聲系統(tǒng)，使用被測系統(tǒng)的電源供電。
[0052]由于本發(fā)明的信號(hào)發(fā)生器電路簡單，體積小，因此可以很容易被集成到被測超聲系統(tǒng)，從而可以使用被測系統(tǒng)的電源供電，這可以使信號(hào)發(fā)生器輸出的測試信號(hào)與被測系統(tǒng)直接共用同一信號(hào)參考地，切斷地環(huán)路噪聲產(chǎn)生根源，不需要額外采取地環(huán)路噪聲濾除措施。然而通常的商用信號(hào)發(fā)生器使用市電，其測試信號(hào)輸入到被測系統(tǒng)時(shí)，通常會(huì)有地環(huán)路噪聲混入被測系統(tǒng)，容易造成測量結(jié)果錯(cuò)誤。因而，商用信號(hào)發(fā)生器需要工程師在電磁環(huán)境噪聲極低的條件下測試或采取復(fù)雜的地環(huán)路噪聲濾除措施。
[0053]實(shí)施例三、
提供具有如實(shí)施例一所述的信號(hào)發(fā)生器的超聲診斷系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)接收通道噪聲、一致性的測量。
[0054]如圖5所示，所述超聲診斷系統(tǒng)包括:收發(fā)開關(guān)(TRSW) 414、低噪聲放大器(LNA)404、信號(hào)發(fā)生器，多路選擇器、系統(tǒng)控制信號(hào)等等。
[0055]超聲回波通過TRSW 414進(jìn)入多路選擇器701，信號(hào)發(fā)生器601輸出測試信號(hào)也進(jìn)入多路選擇器701，多路選擇器701根據(jù)控制信號(hào)702，選擇TRSW 414或信號(hào)發(fā)生器601的測試信號(hào)作為輸出信號(hào)。
[0056]我們常用的指標(biāo)測量方法是:用一個(gè)已知的信號(hào)，輸入到被測對(duì)象(或設(shè)備)，通過分析被測對(duì)象輸出的信號(hào)，而獲得被測對(duì)象的技術(shù)指標(biāo)。[0057]在超聲系統(tǒng)中，多路選擇器其功能是:根據(jù)控制信號(hào)，從多路輸入信號(hào)中選擇一路輸出。
[0058]具體過程為:系統(tǒng)輸出的測試控制信號(hào)702對(duì)多路選擇器701控制，從信號(hào)發(fā)生器601輸出的低相位噪聲測試信號(hào)和收發(fā)開關(guān)TRSW 414輸入的信號(hào)中選擇其一輸入到低噪聲放大器(LNA)404，即超聲接收通道。在進(jìn)行接收通道噪聲、一致性的自動(dòng)測量時(shí)，選擇信號(hào)發(fā)生器601輸出信號(hào)作為LNA 404輸入。測試信號(hào)經(jīng)過LNA、衰減器(VCA) 406、功率放大器(GA) 408和低通濾波器(LPF) 409等4個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)入ADC 413采集，采集信號(hào)經(jīng)FPGA 412、USB/PCIe接口 411，輸入到計(jì)算機(jī)410。在計(jì)算機(jī)中對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，。獲得接收通道噪聲、一致性信息。所述分析方法屬于公知技術(shù)，在此不再贅述。將該信號(hào)用于通道校準(zhǔn)，可以提高超聲系統(tǒng)的成像質(zhì)量；將該信號(hào)用于系統(tǒng)硬件自檢，可以準(zhǔn)確定位故障，提高生產(chǎn)效率。
[0059]所述控制信號(hào)是超聲系統(tǒng)根據(jù)工作狀態(tài)產(chǎn)生的。例如:功能調(diào)試工程師，操作超聲機(jī)器的鍵盤，機(jī)器內(nèi)部的計(jì)算機(jī)響應(yīng)鍵盤操作，輸出該控制信號(hào)。
[0060]以上對(duì)本發(fā)明所提供的信號(hào)發(fā)生器及其應(yīng)用方法、系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，因此，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，包括:時(shí)鐘源、分頻器、低通濾波器、功率合成器； 所述時(shí)鐘源，用于輸出時(shí)鐘信號(hào)； 所述分頻器，用于將所述時(shí)鐘源輸出的所述時(shí)鐘信號(hào)分成兩路時(shí)鐘信號(hào)； 所述低通濾波器，用于將所述兩路時(shí)鐘信號(hào)分別轉(zhuǎn)換成低相位噪聲信號(hào)； 功率合成器，用于將所述兩路低相位噪聲信號(hào)合成一路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述低通濾波器和功率合成器分別為無源低通濾波器和無源功率合成器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述分頻器通過對(duì)其分頻參數(shù)調(diào)整,產(chǎn)生不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)。
4.一種權(quán)利要求1所述的信號(hào)發(fā)生器用于超聲系統(tǒng)噪聲測試的方法，其特征在于，所述方法為通過對(duì)系統(tǒng)待測噪聲的各級(jí)電路逐級(jí)斷開的方式，將所述信號(hào)發(fā)生器接入所述斷開后的電路的輸入端，獲取并計(jì)算系統(tǒng)各級(jí)電路的噪聲。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述各級(jí)電路包括:時(shí)鐘電路、模擬前端及模擬前端各組成元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述待測噪聲電路為模擬前端時(shí)，將所述模擬噪聲前端增益設(shè)置成最大。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述模擬前端與超聲系統(tǒng)的其它電路元件集成，如需要測試所述時(shí)鐘電路的噪聲時(shí)，將所述模擬前端的增益設(shè)成最低。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:將所述信號(hào)發(fā)生器集成到超聲系統(tǒng)，使用超聲系統(tǒng)的電源供電。
9.一種具有權(quán)利要求1所述的信號(hào)發(fā)生器的超聲系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:收發(fā)開關(guān)(TRSW)、低噪聲放大器(LNA)、信號(hào)發(fā)生器,多路選擇器、系統(tǒng)控制信號(hào)； 通過系統(tǒng)控制信號(hào)控制多路選擇器從信號(hào)發(fā)生器輸出的低相位噪聲測試信號(hào)和TRSW輸出的信號(hào)中選擇其一輸入到LNA。
【文檔編號(hào)】G01R29/26GK103969477SQ201410226396
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】黎英云, 李 浩, 彭剛 申請(qǐng)人:深圳市開立科技有限公司