MRI譜儀射頻信號(hào)數(shù)字化發(fā)送單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、磁共振成像系統(tǒng)開發(fā)于1980年前后，目前已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域中最先進(jìn)、最昂貴的診斷設(shè)備之一。譜儀是磁共振成像系統(tǒng)的核心部件，它肩負(fù)著控制整個(gè)磁共振成像系統(tǒng)的時(shí)序和各種波形信號(hào)的產(chǎn)生與發(fā)送、接收與處理。射頻發(fā)送單元是磁共振中譜儀的重要組成部分，它負(fù)責(zé)射頻信號(hào)的產(chǎn)生與發(fā)送。本論文旨在研究射頻信號(hào)數(shù)字化發(fā)送單元的原理、算法與硬件實(shí)現(xiàn)。 本文首先介紹了當(dāng)前譜儀中射頻信號(hào)發(fā)送/接收單元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析了其工作機(jī)制，并指出其存在的問題。

2、 本文基于軟件無線電原理，提出了射頻信號(hào)數(shù)字化發(fā)送單元的結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)介紹了多速率信號(hào)處理理論和積分梳狀濾波器的設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)射頻信號(hào)發(fā)送單元時(shí)，采用了直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術(shù)。 在上述理論指導(dǎo)下，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了射頻信號(hào)數(shù)字化發(fā)送單元，新系統(tǒng)不僅功能與當(dāng)前系統(tǒng)完全兼容，性能也有很大的改善。考慮到系統(tǒng)的通用性及可升級(jí)性，在設(shè)計(jì)時(shí)采用了業(yè)界第一枚集數(shù)字上/下變頻于一體的芯片作為數(shù)字信號(hào)處理的核心器件，用大規(guī)?？删幊?/p>

3、邏輯器件作為系統(tǒng)的控制核心，結(jié)合高速、高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，可以使新系統(tǒng)不做任何修改即可應(yīng)用在不同場強(qiáng)的磁共振中。 當(dāng)前譜儀系統(tǒng)的射頻發(fā)送單元為模擬化電路設(shè)計(jì)，新譜儀系統(tǒng)射頻發(fā)送單元的數(shù)字化設(shè)計(jì)是一個(gè)創(chuàng)新。在該項(xiàng)目工作中，本人提出了譜儀數(shù)字化射頻發(fā)送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，并且完成了設(shè)計(jì)。依靠軟件建模發(fā)射射頻信號(hào)、基于軟件無線電的方法設(shè)計(jì)的譜儀數(shù)字化射頻發(fā)送系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，并且應(yīng)用于磁共振成像系統(tǒng)上。該系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)