本發(fā)明實施例脈沖激勵信號產(chǎn)生領域，尤其涉及一種脈沖激勵信號發(fā)生器。

背景技術：

1、在醫(yī)學領域中，相控陣技術被廣泛應用于超聲診斷和超聲治療。超聲診斷是一種非常重要的醫(yī)學檢查手段，可以通過超聲波在人體組織中的傳播和反射，了解人體內(nèi)部組織結構的具體數(shù)據(jù)和形態(tài)，從而診斷出人體疾病。而超聲治療則是將相控陣超聲技術應用于人體，以達到對人體某些疾病治療的效果；

2、在工業(yè)檢測領域中，超聲相控陣技術可以對各種材料內(nèi)部缺陷進行探測和定位，便于工作人員對其定性、定量的分析。然而，傳統(tǒng)的超聲激勵系統(tǒng)應對不同超聲應用場景時存在著一些問題，例如頻率匹配不足、模式兼容性差等問題；即目前對如何實現(xiàn)對不同超聲應用場景的激勵脈沖信號發(fā)生器提出了更高的要求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種脈沖激勵信號發(fā)生器，以實現(xiàn)生成不同頻率、不同模式的激勵脈沖信號。

2、為達到以上目的，本發(fā)明實施例提供了一種脈沖激勵信號發(fā)生器，該脈沖激勵信號發(fā)生器包括：時鐘控制器、第一波形發(fā)生器及第一脈沖激勵單元；

3、所述時鐘控制器，用于將基礎時鐘信號轉(zhuǎn)化為特性頻率的波形生成時鐘信號；

4、所述第一波形發(fā)生器，用于將特性頻率的所述波形生成時鐘信號轉(zhuǎn)化為特性頻率下不同模式的第一邏輯控制信號及特性頻率下不同模式的第二邏輯控制信號；

5、所述第一脈沖激勵單元，用于根據(jù)特性頻率下不同模式的所述第一邏輯控制信號及特性頻率下不同模式的所述第二邏輯控制信號生成特性頻率下不同模式的脈沖激勵信號。

6、可選的，所述第一波形發(fā)生器包括：n位計數(shù)器、比較器、奇偶分離器、第一信號輸出單元及第二信號輸出單元；

7、所述n位計數(shù)器，用于在所述波形生成時鐘信號的控制下從0累加至n；

8、所述比較器，用于比較累加位數(shù)與預設位數(shù)的大小，當所述累加位數(shù)小于預設位數(shù)時輸出分離信號至所述奇偶分離器；

9、所述奇偶分離器，用于將所述累加位數(shù)進行奇數(shù)及偶數(shù)分離輸出奇數(shù)位數(shù)及偶數(shù)位數(shù)；

10、所述第一信號輸出單元，用于根據(jù)所述奇數(shù)位數(shù)生成第一邏輯控制信號；

11、所述第二信號輸出單元，用于根據(jù)所述偶數(shù)位數(shù)生成第二邏輯控制信號。

12、可選的，所述第一脈沖激勵單元包括：第一邏輯控制開關及第二邏輯控制開關；

13、所述第一邏輯控制開關的控制端接收所述第一邏輯控制信號；所述第二邏輯控制開關的控制端接收所述第二邏輯控制信號；所述第一邏輯控制開關的第一端與正高壓源電連接；所述第一邏輯控制開關的第二端及所述第二邏輯控制開關的第一端作為所述脈沖激勵單元的輸出端輸出脈沖激勵信號；所述第二邏輯控制開關的第二端與負高壓源電連接。

14、可選的，所述時鐘控制器包括：前置分頻計數(shù)器、相位-頻率檢測器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器及后分頻計數(shù)器；

15、所述前置分頻計數(shù)器，用于將所述基礎時鐘信號進行n位分頻；

16、所述相位-頻率檢測器，用于檢測分頻處理后的所述基礎時鐘信號的相位大小及所述基礎時鐘信號的輸出參考頻率大小；還用于檢測反饋時鐘信號的相位大小及反饋時鐘信號的頻率大??；其中，所述反饋時鐘信號為分頻處理后的所述基礎時鐘信號經(jīng)過所述相位-頻率檢測器、所述環(huán)路濾波器及所述壓控振蕩器后輸出的時鐘信號；

17、所述環(huán)路濾波器，用于根據(jù)所述基礎時鐘信號的相位大小與所述反饋信號的相位大小的相位差值，以及所述基礎時鐘信號的輸出參考頻率大小及所述反饋信號的頻率大小的頻率差值輸出消除偏移控制信號至所述壓控振蕩器；

18、所述壓控振蕩器，用于根據(jù)所述消除偏移控制信號輸出穩(wěn)定時鐘信號；其中，所述穩(wěn)定時鐘信號的輸出頻率與分頻處理后的所述基礎時鐘信號的輸出參考頻率相同；

19、所述后分頻計數(shù)器，用于將所述穩(wěn)定時鐘信號的輸出頻率進行m位分頻處理。

20、可選的，該脈沖激勵信號發(fā)生器還包括：多個第二脈沖激勵單元；

21、各所述第二脈沖激勵單元，均用于根據(jù)不同模式的所述第一邏輯控制信號及不同模式的所述第二邏輯控制信號生成不同模式的脈沖激勵信號；

22、可選的，所述第二脈沖激勵單元與所述第一脈沖激勵單元的結構形同。

23、可選的，該脈沖激勵信號發(fā)生器還包括：多個第二波形生成器及多個第三脈沖激勵單元；各所述第二波形生成器與各所述第三脈沖激勵單元一一對應；

24、各所述第二波形生成器，均用于將所述波形生成時鐘信號轉(zhuǎn)化為不同模式的第一邏輯控制信號及不同模式的第二邏輯控制信號，并輸出至對應的所述第三脈沖激勵單元；

25、各所述第三脈沖激勵單元，均用于根據(jù)對應所述第二波形發(fā)生器輸出的不同模式的所述第一邏輯控制信號及不同模式的所述第二邏輯控制信號生成不同模式的脈沖激勵信號。

26、可選的，所述第二波形生成器與所述第一波形生成器的結構相同；所述第三脈沖激勵單元與所述第一脈沖激勵單元的結構相同。

27、可選的，所述n位計數(shù)器，具體用于在所述波形生成時鐘信號生產(chǎn)觸發(fā)信號，并在所述觸發(fā)信號的控制下從0累積至n。

28、本發(fā)明實施例，通過時鐘控制器將基礎時鐘信號轉(zhuǎn)化為特性頻率的波形生成時鐘信號；第一波形發(fā)生器將特性頻率的波形生成時鐘信號轉(zhuǎn)化為特性頻率下不同模式的第一邏輯控制信號及特性頻率下不同模式的第二邏輯控制信號；第一脈沖激勵單元則根據(jù)特性頻率下不同模式的第一邏輯控制信號及特性頻率下對應不同模式的第二邏輯控制信號生成特性頻率下不同模式的脈沖激勵信號，如此實現(xiàn)了生成不同頻率、不同模式的激勵脈沖信號。

技術特征：

1.一種脈沖激勵信號發(fā)生器，其特征在于，包括：時鐘控制器、第一波形發(fā)生器及第一脈沖激勵單元；

2.根據(jù)權利要求1所述的脈沖激勵信號發(fā)生器，其特征在于，所述第一波形發(fā)生器包括：n位計數(shù)器、比較器、奇偶分離器、第一信號輸出單元及第二信號輸出單元；

3.根據(jù)權利要求1所述的脈沖激勵信號發(fā)生器，其特征在于，所述第一脈沖激勵單元包括：第一邏輯控制開關及第二邏輯控制開關；

4.根據(jù)權利要求1所述的脈沖激勵信號發(fā)生器，其特征在于，所述時鐘控制器包括：前置分頻計數(shù)器、相位-頻率檢測器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器及后分頻計數(shù)器；

5.根據(jù)權利要求1所述的脈沖激勵信號發(fā)生器，其特征在于，還包括：多個第二脈沖激勵單元；

6.根據(jù)權利要求5所述的脈沖激勵信號發(fā)生器，其特征在于，所述第二脈沖激勵單元與所述第一脈沖激勵單元的結構形同。

7.根據(jù)權利要求1所述的脈沖激勵信號發(fā)生器，其特征在于，還包括：多個第二波形生成器及多個第三脈沖激勵單元；各所述第二波形生成器與各所述第三脈沖激勵單元一一對應；

8.根據(jù)權利要求7所述的脈沖激勵信號發(fā)生器，其特征在于，所述第二波形生成器與所述第一波形生成器的結構相同；所述第三脈沖激勵單元與所述第一脈沖激勵單元的結構相同。

9.根據(jù)權利要求2所述的脈沖激勵信號發(fā)生器，其特征在于，所述n位計數(shù)器，具體用于在所述波形生成時鐘信號生產(chǎn)觸發(fā)信號，并在所述觸發(fā)信號的控制下從0累積至n。

技術總結
本發(fā)明公開了一種脈沖激勵信號發(fā)生器。該脈沖激勵信號發(fā)生器包括：時鐘控制器、第一波形發(fā)生器及第一脈沖激勵單元；所述時鐘控制器，用于將基礎時鐘信號轉(zhuǎn)化為特性頻率的波形生成時鐘信號；所述第一波形發(fā)生器，用于將特性頻率的所述波形生成時鐘信號轉(zhuǎn)化為特性頻率下不同模式的第一邏輯控制信號及特性頻率下不同模式的第二邏輯控制信號；所述第一脈沖激勵單元，用于根據(jù)特性頻率下不同模式的所述第一邏輯控制信號及特性頻率下不同模式的所述第二邏輯控制信號生成特性頻率下不同模式的脈沖激勵信號。本方案實現(xiàn)了生成不同頻率、不同模式的激勵脈沖信號。

技術研發(fā)人員：張誠,王明鵬,張哲
受保護的技術使用者：天津工業(yè)大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2