分子医学成像设备中光纤通信系统的设计

摘要

分子医学成像技术可以在癌症发病早期甚至可在机体尚未出现形态学变化之前即对疾病做出准确诊断。如能将常用的成像技术如CT，SPECT，PET等融合，创新性地在同一系统中进行整机集成和同机融合，研发相关分子影像采集、处理与数字化管理软件系统，更是可以打破我国在高端医学成像设备上的不足。
　　本文设计了多模态分子成像设备中的光纤通信系统。系统以Xilinx公司最新的7系列FPGA作为电路的控制芯片，采用SFP光纤通信模块作为光电转换模块，实现了SPECT、PET两种设备与计算机问的实时数据高速通信。论文完成了光纤通信系统的电路设计及PCB板制作。由于光纤通信是高速通信电路板，所以为了保证板子工作正常，在完成PCB布局后使用Hyperlynx软件对板级电路的关键模块进行了信号完整性的仿真：采用VHDL实现了FPGA内部硬件电路设计并进行了电路的仿真。最终在实验平台上进行了实际的测试，测试结果可以正常的进行通信，通信速率达到1.25Gbps，为以后生产实际商用产品提供了参考。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究进展

1.3 论文主要内容

2 多模态医学成像系统简介

2.1 多模态成像系统的组成

2.2 光纤通信系统的构成

2.3 本章小结

3 硬件系统设计

3.1 硬件系统设计方案

3.2 硬件电路组成

3.3 PCB板布局设计

3.4信号完整性分析

3.5 本章小结

4 FPGA逻辑电路设计

4.1 逻辑电路结构

4.2 数据处理模块的构成

4.3 光纤控制模块的构成

4.4 本章小结

5 实验结果

5.1 利用IBERT核对光纤通信进行测试

5.2 上板测试结果

5.3 本章小结

6 总结

致谢

参考文献