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开放式科研环境

MATLAB 完全掌控 你的实验

Ultra-S 系列提供基于 MATLAB 的开放式可编程环境。从发射波形定义、采集序列编排,到信号处理与图像重建,科研人员可深度参与超声研究的每一个环节。没有黑盒,只有你定义的实验。

科研环境 MATLAB 代码示例

四层架构:从你的研究代码到硬件通道

Ultra-S 的 MATLAB 编程环境采用清晰的分层设计。上层全参数开放,底层实时内核保障;每一层都可以独立替换、扩展或自定义 -- 这就是“开放”的真正含义。

四层架构示意图

系统六大核心能力

从发射波形的精细控制到 RF 原始数据的完整导出, Ultra-S 的 MATLAB 环境为科研人员提供了深度可编程的每一个关键能力。

任意波发射编程

逐通道独立定义发射波形,支持矩形波(三/五电平)与任意波(正弦、Chirp、自定义)。

  • 单边电压 ±1.5V ~ ±100V(矩形波)
  • 任意波最高 ±90V,支持时空加窗
  • 9 种内置窗函数 + 自定义模式
  • 4A 模式:双驱动并联,电流翻倍

多模式成像序列

内置聚焦波、平面波、扩散波与光声成像脚本模板,支持线阵、凸阵、相控阵与 RCA 探头。

  • 聚焦波:支持单焦点/多焦点发射
  • 平面波:多角度复合超快成像
  • 扩散波:大视场快速扫描
  • 光声:PACT 模态,激光同步

信号处理链路可编程

两级 FIR 滤波器与整数降采样全部参数可编程,模拟前端 LNA/PGA/LPF/ATGC 完全可控。

  • LNA:15~21dB,步进 3dB
  • PGA:18~27dB,步进 3dB
  • FIR:65+64 抽头,支持多种滤波
  • 降采样:1~16 倍,可选级联位置

RF 原始数据完整导出

所有采集数据均支持 RF 原始通道数据导出,不限制分析路径。

  • .bin 格式文件,直接加载到 MATLAB 解析
  • 支持 Python 环境解析
  • 自定义采集帧数与 PRF
  • 完整通道数据,零信息损失

发射变迹与孔径控制

支持幅度变迹、脉宽变迹与完全自定义模式,优化波束形态、降低旁瓣。

  • 幅度变迹:任意波逐通道调压
  • 脉宽变迹:矩形波占空比控制
  • 自定义:rect_user / linear_user
  • 9 种窗函数可选

多设备同步与触发

内控/外控触发模式,支持与其他设备精密联动。多路复用支持发收同路或不同路。

  • 内触发:自主循环发射接收
  • 外触发:从机模式,硬件电平触发
  • 触发输出:主控其他设备
  • MUX 序列:最多 5 次切换/事件

LYConfig:一个对象掌控全部参数

LYConfig 是 Ultra-S MATLAB 研发环境的核心配置对象。它将探头参数、发射参数、接收参数和后处理参数组织为结构化的 MATLAB struct,用户脚本只需关注于关心的字段。

LYConfig 结构代码示例
Pulse 波形配置代码示例

从矩形波到任意波:发射波形可编程

Ultra-S 支持两大类发射波形,覆盖从常规诊断到前沿研究的全部需求。每种波形类型下,各通道的频率、极性、延时、周期数、占空比、电压均可独立调节。(详见用户编程手册)

波形类型英文名称pulse_type 标识电压范围电平支持典型应用
矩形波Rectangular'rect'±1.5V ~ ±100V三电平 (A/B/D) · 五电平 (AB)常规 B 模式、M 模式、高频成像
自定义矩形波Custom Rectangular'rect_user'±1.5V ~ ±100V逐通道自定义脉宽发射变迹、科研定制
正弦波Sine'sin'±0V ~ ±90VC 电平连续波、多普勒、谐波成像
Chirp 编码Chirp'chirp'±0V ~ ±90VC 电平编码激励、轴向分辨率提升
自定义任意波Custom Arbitrary'linear_user'±0V ~ ±90V逐通道自定义电压高级科研、特殊波形实验

四步开始你的实验

从探头配置到数据采集,Ultra-S 的 MATLAB 工作流清晰高效。参考脚本模板,修改参数,即可运行你的第一个实验。

1

配置探头

在 Probe_para 中定义探头参数,或加载预设探头配置

2

设置发射、接收与采集

配置 Pulse 波形参数、FirFilter 信号处理链路

3

组装并下发

用 buildLYConfig 组装参数,调用采集函数执行

4

采集与导出

实时成像或保存 RF 原始数据到 .bin 格式文件

Scripts 架构:即用模板 + 可扩展模块

Ultra-S MATLAB SDK 提供组织清晰的脚本目录结构。每种成像模式都有独立文件夹,内含线阵、凸阵、相控阵等探头类型的子目录。你可以直接运行示例脚本,也可以在此基础上开发自己的算法。

聚焦波 · FocusWave

聚焦波成像脚本,支持线阵、凸阵、相控阵

  • 原始通道数据采集
  • 实时图像显示
  • 数据回放与重建

平面波 · PlaneWave

平面波成像脚本,支持线阵、凸阵、RCA 行列寻址探头

  • 多角度复合超快成像
  • RF 数据后处理
  • 支持超分辨率血流成

扩散波 · DivergingWave

扩散波成像脚本,支持线阵与相控阵探头

  • 大视场快速扫描
  • 原始数据采集与回放

光声成像 · PA

光声成像脚本,需配合激光器使用

  • PACT 光声层析成像
  • 通道数据采集与回放
  • 多波长功能成像

超声仿真 · Simulation

超声仿真脚本,无需硬件即可理解原理和选择参数

  • 波束形态仿真
  • 参数优化预演
  • 教学与培训

可视化操作界面

图形化操作界面,支持聚焦波和平面波的数据采集与实时成像

  • 可视化参数调节
  • 实时成像显示

完整编程文档,直接下载

两份官方手册涵盖从入门到精通的全部内容。入门手册帮助你快速开始第一个实验,编程手册提供完整的 API 参数定义与代码示例。

📎

用户入门手册 V1.1

📄 22 页📅 2026-07-01编号 LY202607001

快速上手指南:环境说明、探头连接、基本概念(聚焦波/平面波/扩散波)、扫查采集流程、数据解析与成像、发射波形配置、多路复用、文件夹结构说明。

下载 PDF ↓
📎

用户编程手册 V1.1

📄 59 页📅 2026-07-01编号 LY202607002

完整 API 参考:Scripts 架构详解、LYConfig 参数体系全字段定义、Pulse 发射波形配置、FirFilter 信号处理链路、ATGC/AFE 模拟前端、触发模式、Pinmap 引脚映射、完整代码示例。

下载 PDF ↓
⚠️

机型适配说明

本页所述 MATLAB 编程环境及配套文档基于 Ultra-S256 系列编写。虽然编程框架与 LYConfig 参数体系在各机型间保持一致,但部分硬件参数(通道数、采样率、电压范围、电平支持等)可能因产品型号不同而存在差异。其他机型(如 Ultra-R、Ultra-HP)的具体参数请以对应产品手册为准,或在选购前 联系我们的技术团队 确认适配情况。

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