2026年,全国大学生电子设计竞赛,如果选择‘基于FPGA的超声成像信号处理系统’作为题目,在实现超声回波信号采集、数字波束合成(DAS)和包络检波成像时,如何利用FPGA的并行性和流水线来提升图像帧率和分辨率?
我们团队计划参加2026年的电赛,想挑战一下医疗电子方向的题目,初步构想是做一个简易的超声成像信号处理系统。核心是用FPGA处理多通道的超声回波信号。我们查了资料,关键步骤包括:ADC采集后的数字下变频、波束合成(需要对各通道信号进行延时求和)、包络检波(希尔伯特变换)和灰度映射。我们知道FPGA擅长并行和流水线,但具体到我们这个系统,如何设计硬件架构才能最大化利用这些优势?比如,波束合成中的大量乘加运算如何并行化?流水线又该在哪个环节插入以平衡资源和速度?希望得到一些具体的设计思路。