FPGA在PET符合系统中的高效设计实现

"基于FPGA的PET快速符合系统设计旨在提高正电子发射断层扫描(PET)系统的性能，尤其是在处理速度和实时性方面。通过引入基于视野的自适应时间窗技术，该设计能有效地减少随机散射事件，确保符合数据的准确性。在FPGA(现场可编程门阵列)中预存时间窗值，可以更快速地进行符合查找。 系统采用了并行处理的优势，特别是在子板FPGA上应用并行全比较排序算法，对模块时间数据进行初步排序。当数据汇总到主板FPGA时，利用FIFO(先进先出)缓存进一步进行二次排序，提升了整体处理效率。此外，为了解决数据丢失问题，设计了一种基于多时间片的并行处理架构，通过乒乓缓冲技术在不同时间片间存储和处理数据，从而满足系统的实时性需求。 这种基于FPGA的策略被称为“以空间换时间”的符合策略，它成功地应对了PET系统中多通道、高速、大数据处理的挑战。实验证明，该设计能够满足人体PET成像设备对于后端处理速度和实时性的严格要求，对于提高图像质量和诊断精度具有重要意义。 本文提出的基于FPGA的PET快速符合系统设计结合了自适应时间窗、并行排序算法和多时间片并行处理，显著提升了PET系统的性能，为核医学领域的TOF-PET技术提供了重要的硬件支持。该设计不仅有助于提高图像信噪比，还为临床诊断提供了更准确的湮灭点数据，对于推动PET技术的发展有着积极的贡献。"