一種實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及磁共振成像領(lǐng)域，具體是一種在磁共振成像中實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的方法及裝置。該方法及裝置通過直接數(shù)字頻率合成技術(shù)和可編程數(shù)字邏輯產(chǎn)生與待成像物的拉莫頻率同頻的參考頻率源，并能實(shí)時(shí)地輸出其相位。在激發(fā)和解調(diào)前，將發(fā)射和接收相位各自切換為該參考源相位，實(shí)現(xiàn)基于同一個(gè)參考源的相位調(diào)制，從而保證了發(fā)射和接收源的相位同步。其優(yōu)點(diǎn)是該方法不依賴于發(fā)射源和接收源之間的頻率關(guān)系，因此無需在序列運(yùn)行中插入額外的“頻率回繞”延時(shí)，也無需嚴(yán)格地同步更新發(fā)射和接收源的頻率，對(duì)序列的編寫和設(shè)計(jì)沒有特殊的要求，是適用于磁共振成像的一種普遍方法及裝置。
【專利說明】一種實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁共振成像領(lǐng)域，具體涉及一種在磁共振成像中實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)射裝置和接收裝置是磁共振譜儀的兩個(gè)重要組成部分，發(fā)射裝置用來發(fā)生射頻脈沖以激發(fā)樣品產(chǎn)生磁共振信號(hào)，接收裝置用來采集磁共振信號(hào)。在現(xiàn)代化磁共振譜儀中，發(fā)射裝置和接收裝置通常均采用直接數(shù)字式頻率合成器(DirectDigitalSynthesizer,DDS)分別實(shí)現(xiàn)發(fā)射調(diào)制的頻率源(以下簡(jiǎn)稱為發(fā)射源)和接收解調(diào)的頻率源(以下簡(jiǎn)稱為接收源)，解調(diào)后磁共振信號(hào)的相位取決于發(fā)射源相位(以下簡(jiǎn)稱為發(fā)射相位)和接收源相位(以下簡(jiǎn)稱為接收相位)的差。
[0003]在常規(guī)的磁共振波譜儀中，發(fā)射頻率和接收頻率總是保持一致，因此發(fā)射相位和接收相位可以維持固定相位差即相位同步，這樣接收得到的磁共振信號(hào)的相位是穩(wěn)定的。但在磁共振成像中，為了進(jìn)行多層面的選擇性激發(fā)，發(fā)射源需要在掃描過程中反復(fù)進(jìn)行頻率切換(用于選擇性激發(fā)不同的層面)，而接收源在信號(hào)采集時(shí)保持拉莫頻率不變，因此發(fā)射源和接收源在多層面激發(fā)的序列掃描中難以保證相位同步關(guān)系，這樣接收得到的磁共振信號(hào)的相位就會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，從而影響信號(hào)累加和相位梯度編碼的正確性。
[0004]在多層面激發(fā)成像中，為了實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源之間的相位同步關(guān)系，通常采用一種叫做“頻率回繞(Frequencyrewinding)”的技術(shù)。為了簡(jiǎn)化說明,選擇激發(fā)兩個(gè)層面，相位編碼為兩次，每個(gè)層面在不同相位編碼下采集一個(gè)回波。如圖1所示，接收頻率始終固定為《o，設(shè)在第一個(gè)相位編碼(PEl)期間從時(shí)刻起發(fā)射源從初始選層頻率Wtl切換至下一個(gè)選層頻率《 i A J，`那么在時(shí)刻發(fā)射相位會(huì)超前接收相位，超前的相位為(CO「CO。)X (^-^上在^時(shí)刻起將發(fā)射頻率從％切換至回繞頻率(?/〈CO。)，如果滿足條件(c^-wCI)X(Ia2-1ai) = Otl-W/) X (ty-tu),那么在tu時(shí)刻接收相位會(huì)恰好和發(fā)射相位保持一致。這樣在第二個(gè)相位編碼(PE2)期間，當(dāng)發(fā)射頻率從時(shí)刻起切換回初始選層頻率后，發(fā)射源和接收源仍然可以保持固定的相位差，因此在數(shù)據(jù)采集時(shí)可以保證回波信號(hào)具有正確的相位。否則，即使不加相位編碼梯度，相同層面的不同回波也會(huì)具有不同的相移，則無法進(jìn)行正確的相位編碼操作。在實(shí)際的多層面成像掃描中，發(fā)射源可以經(jīng)過多次切換回繞頻率以實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收的相位同步。該方法雖然有效，但是需要精確計(jì)算回繞頻率或回繞延時(shí)，還要在序列執(zhí)行過程中多次插入額外的回繞延時(shí)，增加了脈沖序列設(shè)計(jì)復(fù)雜度和執(zhí)行的時(shí)間。
[0005]李鯁穎等人提出另一種“快速頻率切換(Fast_frequencyswitching,FFS)”的方法(中國專利 ZL200410053153.9 ;中國專利 ZL200610116891.2 ；NingRuipeng, DaiYidong, YangGuang，LiGengying，Adigitalreceiverwithfastfrequency-andgain-switchingcapabiIitiesforMRI systems, Magn.Reson.Mater.Phy.，2009，22:333-342)。如圖 2 所不，當(dāng) PEl 期
間需要選層脈沖激發(fā)時(shí)，該方法在時(shí)刻將接收頻率切換至和發(fā)射頻率相同的頻率Co1,而在信號(hào)解調(diào)前(如在時(shí)刻)再把發(fā)射頻率和接收頻率同時(shí)切換至拉莫頻率Otl，這樣當(dāng)PE2期間，發(fā)射和接收頻率又會(huì)在t2:1時(shí)刻同時(shí)切換至同一個(gè)選層頻率，因此，理論上，發(fā)射源和接收源可以在序列執(zhí)行的過程中始終保持同頻和同步，從而保證發(fā)射源和接收源具有固定的相位差。但是該方法仍然依賴于發(fā)射源和接收源的頻率關(guān)系，在實(shí)際操作中，難以保證發(fā)射源和接收源能夠嚴(yán)格地保證同步更新，需要在解調(diào)后將發(fā)射和接收頻率同步回繞至初始頻率對(duì)更新延時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。此外，在偏中心采集和多次頻率連續(xù)切換的情況下，發(fā)射和接收之間頻率更新的延時(shí)會(huì)導(dǎo)致不同層面的回波初始相位產(chǎn)生誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種在磁共振成像中實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的方法及裝置，特別對(duì)于多層面(mult1-slice)掃描序列、偏中心視野(off-center FOV)掃描序列以及采用相位循環(huán)(phasecycling)技術(shù)的掃描序列，能夠保證其接收信號(hào)具有正確的相位信息。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明由以下技術(shù)方案完成:
[0008]一種實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的方法，包括以下步驟:
[0009]I)在執(zhí)行脈沖序列前，產(chǎn)生與待成像物的拉莫頻率同頻的參考頻率源(以下簡(jiǎn)稱為參考源)，并實(shí)時(shí)地輸出其相位；
[0010]2)在執(zhí)行脈沖序列期間，在發(fā)射源產(chǎn)生選層激發(fā)脈沖前，將發(fā)射相位切換為當(dāng)前參考源輸出相位，作為發(fā)射初相位；在接收源解調(diào)信號(hào)前將接收相位切換為當(dāng)前參考源輸出相位，作為接收初相位；所述發(fā)射源產(chǎn)生選層激發(fā)脈沖和所述接收源解調(diào)信號(hào)之間的延時(shí)為固定值。
[0011]進(jìn)一步地，上述脈沖序列由磁共振譜儀產(chǎn)生，具體說是由磁共振譜儀的序列管理器產(chǎn)生的,磁共振譜儀在工作時(shí),通過執(zhí)行脈沖序列，并根據(jù)序列設(shè)定的時(shí)序產(chǎn)生射頻脈沖信號(hào)，梯度波形信號(hào)，和采集磁共振信號(hào)的一系列物理過程；發(fā)射源和接收源在磁共振譜儀執(zhí)行脈沖序列的過程中分別對(duì)射頻脈沖信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和對(duì)磁共振接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。
[0012]進(jìn)一步地，所述參考源在可編程邏輯器件中采用數(shù)字頻率合成DDS技術(shù)產(chǎn)生。
[0013]進(jìn)一步地，步驟I)中，輸出參考源的相位至磁共振譜儀的外部總線控制器，當(dāng)需要產(chǎn)生相位切換的時(shí)候由外部總線控制器輸出至外部總線接口上。
[0014]在發(fā)射相位和接收相位設(shè)置之前均需要將發(fā)射源NCO (數(shù)字控制振蕩器)和接收源NCO的相位累加器清零，發(fā)射相位設(shè)置前從參考源獲取參考相位并與預(yù)先設(shè)定的相位偏移量相加得到新的發(fā)射初相位，并置入發(fā)射源NCO的相位累加器中并更新；接收相位設(shè)置前從參考源獲取參考相位并與預(yù)先設(shè)定的相位偏移量相加得到新的接收初相位，并置入接收源NCO的相位累加器中并更新。
[0015]由于選層激發(fā)脈沖前發(fā)射相位和信號(hào)解調(diào)前接收相位均基于同一個(gè)參考相位，因此只要保證選層激發(fā)脈沖和信號(hào)解調(diào)之間的延時(shí)是固定值，就能使發(fā)射源和接收源實(shí)現(xiàn)相位同步關(guān)系。
[0016]一種實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的裝置，包括:
[0017]發(fā)射源，所述發(fā)射源包括第一可編程邏輯器件、數(shù)模轉(zhuǎn)換器及其外圍電路；
[0018]接收源，所述接收源包括第二可編程邏輯器件、模數(shù)轉(zhuǎn)換器及其外圍電路；[0019]和序列控制電路，所述序列控制電路包括第三可編程邏輯器件和序列管理器；
[0020]所述第一可編程邏輯器件、第二可編程邏輯器件、第三可編程邏輯器件通過直接數(shù)字頻率合成技術(shù)分別實(shí)現(xiàn)發(fā)射源的NC0、接收源的NCO和參考源的NCO ;所述參考源的NCO產(chǎn)生中心頻率與待成像物的拉莫頻率同頻的振蕩信號(hào)，并實(shí)時(shí)輸出其相位；
[0021]所述序列管理器產(chǎn)生所述發(fā)射源和接收源的同步信號(hào)并控制所述發(fā)射源產(chǎn)生選層激發(fā)激發(fā)脈沖和所述接收源信號(hào)解調(diào)之間的延時(shí)為固定值；所述發(fā)射源通過所述第三可編程邏輯器件上設(shè)置的外部總線接口接收參考源的當(dāng)前輸出相位，將其設(shè)置為發(fā)射初相位，所述接收源通過所述第三可編程邏輯器件上設(shè)置的外部總線接口接收參考源的當(dāng)前輸出相位，將其設(shè)置為接收初相位。
[0022]進(jìn)一步地，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器配合第一可編程邏輯器件，用于產(chǎn)生射頻脈沖信號(hào)，SP射頻發(fā)射；模數(shù)轉(zhuǎn)換器配合第二可編程邏輯器件，用于采樣磁共振信號(hào)，即射頻接收。
[0023]進(jìn)一步地，所述序列管理器為DSP或MCU0
[0024]進(jìn)一步地，所述第一可編程邏輯器件、第二可編程邏輯器件、第三可編程邏輯器件為FPGA或者CPLD。
[0025]進(jìn)一步地，所述發(fā)射源的NC0、接收源的NCO分別包括兩個(gè)部分:相位累加器和相位幅度轉(zhuǎn)換器，所述相位累加器用來產(chǎn)生合成頻率的相位信息，所述相位幅度轉(zhuǎn)換器將所述相位轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的幅度值。
[0026]進(jìn)一步地，所述發(fā)射源的NC0、接收源的NCO和參考源的NCO均具有相同的精度，并米用同一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘。
[0027]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，本發(fā)明提供的一種在磁共振成像中實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的方法，不依賴于發(fā)射源和接收源之間的頻率關(guān)系，因此，無需在序列運(yùn)行中插入額外的“頻率回繞”的延時(shí)，也無需嚴(yán)格地同步更新發(fā)射源和接收源的頻率，對(duì)序列的編寫和設(shè)計(jì)沒有特殊的要求，既可以應(yīng)用在低場(chǎng)永磁和高場(chǎng)超導(dǎo)的磁共振成像譜儀中，也可以應(yīng)用于不同發(fā)射源和接收源的架構(gòu)，是適用于磁共振成像的一種普遍方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]附圖1為現(xiàn)有技術(shù)采用“頻率回繞”保持發(fā)射源和接收源相位同步的示意圖；
[0029]附圖2為現(xiàn)有技術(shù)采用“同時(shí)切換發(fā)射和接收源的頻率”以保持發(fā)射源和接收源相位同步的示意圖；
[0030]附圖3為“基于參考頻率源切換發(fā)射和接收相位”以保持發(fā)射源和接收源相位同步的不意圖；
[0031]附圖4為發(fā)射源、接收源和參考頻率源的硬件結(jié)構(gòu)框圖；
[0032]附圖5為多層面梯度回波序列的時(shí)序圖。
[0033]其中:
[0034]100 —發(fā)射源；101—第一可編程邏輯器件；102—數(shù)模轉(zhuǎn)換器；110 —接收源；111 一第二可編程邏輯器件；112—模數(shù)轉(zhuǎn)換器；120—序列控制電路；121—序列管理器；122—第三可編程邏輯器件；130—外部總線接口。
【具體實(shí)施方式】[0035]以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解。
[0036]圖3是采用該方法激發(fā)兩個(gè)層面時(shí)相位切換的一個(gè)示意圖，在理想情況下，考慮接收頻率和參考頻率始終保持一致，因此，接收源和參考源相位始終保持同步關(guān)系。當(dāng)PEl期間激發(fā)第一個(gè)層面時(shí)，發(fā)射，接收和參考頻率均為Otlt5由于在時(shí)刻需要激發(fā)第二個(gè)層面，發(fā)射頻率切換至O1(O1)Otl),發(fā)射相位也切換至參考源相位;而在信號(hào)解調(diào)前時(shí)刻將接收相位切換至參考源相位01;2。此后在PEl結(jié)束前，發(fā)射相位都會(huì)超前接收相位。直到PE2期間的t2，!時(shí)刻，發(fā)射頻率又切換回《 0,發(fā)射相位也切換至新的參考源相位
而此時(shí)接收相位和參考源相位也同為，使得發(fā)射和接收的相位關(guān)系重新保持一致。
[0037]在實(shí)際應(yīng)用中，接收頻率在序列運(yùn)行過程中并不會(huì)保持拉莫頻率而不變，作為示例，如當(dāng)成像物體不在預(yù)先定位的讀方向視野中心時(shí)，就需要改變接收頻率產(chǎn)生偏中心的視野(OfT-CenterFOV)進(jìn)行掃描。此時(shí)，盡管接收源和參考源不再始終保持同一頻率，但從圖3可知，若激發(fā)n個(gè)層面和進(jìn)行m次相位編碼，激發(fā)和解調(diào)時(shí)所對(duì)應(yīng)的發(fā)射和接收的相位差為 t，j+r 4) i, j = W0(ti；j+1-ti；j), i = 1，2，? ? ?，m, j = 0，2，? ? ?，n-1,因此可以理解的是，當(dāng)序列將每次激發(fā)和解調(diào)之間的延時(shí)設(shè)置為固定值時(shí)，無論是相同層面還是不同層面，發(fā)射和接收的相位差總會(huì)保持相同。
[0038]本實(shí)施例中要切換發(fā)射和接收相位，實(shí)現(xiàn)基于參考源輸出的相位調(diào)制，需從硬件和軟件兩方面加以實(shí)現(xiàn)。
[0039]在硬件上，如圖4所示，作為示例，可以分別設(shè)置獨(dú)立的發(fā)射源和接收源，以及序列控制電路。發(fā)射源100主要由第一可編程邏輯器件101、數(shù)模轉(zhuǎn)換器102及其外圍電路(未示出)構(gòu)成。接收源110主要由第二可編程邏輯器件111、模數(shù)轉(zhuǎn)換器112及其外圍電路(未示出)構(gòu)成。序列控制電路120主要由序列管理器121和第三可編程邏輯器件122構(gòu)成，其中，序列管理器121用來控制序列的運(yùn)行并產(chǎn)生所述發(fā)射源和接收源的同步信號(hào)，可以是不同公司的不同型號(hào)的DSP或MCU，作為示例，如TI公司的C2000系列的DSP ;而第三可編程邏輯器件122用來實(shí)現(xiàn)其他電路`與序列控制電路的外部總線接口 130。第一至第三可編程邏輯器件101、111、122可以是不同公司的不同型號(hào)的FPGA或者CPLD，作為示例，如Xilinx公司的Spartan-6系列的FPGA。第一可編程邏輯器件101、第二可編程邏輯器件111和第三可編程邏輯器件122采用直接數(shù)字頻率合成DDS技術(shù)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字控制振蕩器NC0，可以分別實(shí)時(shí)地輸出所述發(fā)射源、接收源和參考源的信號(hào)及其相位，其中所述發(fā)射源的NC0、接收源的NCO分別包括兩個(gè)部分:相位累加器和相位幅度轉(zhuǎn)換器，相位累加器用來產(chǎn)生合成頻率的相位信息，然后相位幅度轉(zhuǎn)換器將相位轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的幅度值；實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出信號(hào)的頻率、相位以及幅度的快速切換以滿足磁共振成像的需求。發(fā)射源100和接收源110除了各自頻率源的NCO外，還可以存儲(chǔ)用戶設(shè)定的發(fā)射和接收的相位信息。所述第三可編程邏輯器件122中的參考源NCO可以產(chǎn)生中心頻率與待成像物的拉莫頻率同頻的振蕩信號(hào)。所述發(fā)射源的NC0、接收源的NCO和參考源的NCO均具有相同的精度，并采用同一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘。
[0040]對(duì)于發(fā)射源100，在脈沖序列執(zhí)行期間，當(dāng)序列管理器121產(chǎn)生同步信號(hào)需要更新發(fā)射源頻率(即改變選層激發(fā)頻率)時(shí)，所述發(fā)射源NCO的相位累加器會(huì)被清零，同時(shí)通過外部總線接口 130獲取所述參考源NCO當(dāng)前的輸出相位，并將其設(shè)置為發(fā)射初相位。對(duì)于接收源110，當(dāng)序列管理器121產(chǎn)生同步信號(hào)需要同步接收相位時(shí)，所述接收源NCO的相位累加器會(huì)被清零，同時(shí)通過外部總線接口 130獲取所述參考源NCO當(dāng)前的輸出相位，并將其設(shè)置為接收初相位。
[0041]在軟件上，通過基于匯編語言或C/C++的序列編譯平臺(tái)實(shí)現(xiàn)所述發(fā)射和接收源的相位同步的控制，在所述序列編譯平臺(tái)的函數(shù)庫中，所述發(fā)射和接收相位均由獨(dú)立的函數(shù)及參數(shù)進(jìn)行控制，所述序列函數(shù)會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的同步信號(hào)，用于對(duì)齊所述發(fā)射源和接收源的時(shí)序以便完成相應(yīng)的相位切換。序列中的延時(shí)同樣采用獨(dú)立的函數(shù)及參數(shù)進(jìn)行控制，通過循環(huán)地執(zhí)行序列管理器的指令以實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，從而保證激發(fā)和解調(diào)之間的精確延時(shí)。所述序列編譯平臺(tái)還允許用戶預(yù)先設(shè)置發(fā)射和接收相位的偏移量，將這些相位信息以列表的形式下傳至硬件以實(shí)現(xiàn)例如相位循環(huán)(phasecycling)的功能。
[0042]下面以多層面梯度回波為例，詳細(xì)說明如何實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源之間的相位同
止/J/ o
[0043]如圖5所示，脈沖序列沿著時(shí)基自左手邊朝右手邊行進(jìn)。射頻脈沖RF產(chǎn)生小角度的自旋翻轉(zhuǎn)，在此刻施加選層梯度Gs對(duì)預(yù)設(shè)定的成像層面進(jìn)行選擇性激發(fā)。在層面激發(fā)之后施加相位編碼梯度Gp和讀梯度Gr，其中相位編碼梯度Gp對(duì)激發(fā)自旋進(jìn)行相位編碼，而讀梯度Gr使自旋散相。在自旋散相后，通過極性相反的讀梯Gr度使自旋聚相以產(chǎn)生回波信號(hào)Echo。通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集該回波信號(hào)，并以一定的時(shí)間間隔重復(fù)執(zhí)行該脈沖序列，在每次重復(fù)Loop中改變相位編碼梯度Gp進(jìn)行不同的相位編碼，這樣得到二維的原始數(shù)據(jù)用于最終的圖像重建。
[0044]在脈沖序列執(zhí)行前，所述序列管理器首先初始化相位列表并將其寫入所述發(fā)射源和接收源的內(nèi)存中，接著同步所述發(fā)射源、接收源和參考源的NCO的相位。在脈沖序列執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生的TxSync和RxSync分別為所述發(fā)射源和接收源的同步信號(hào)，所述同步信號(hào)會(huì)觸發(fā)所述第一和第二可編程邏輯器`件中的狀態(tài)機(jī)完成相位的切換，具體為:當(dāng)所述發(fā)射源收到TxSync信號(hào)后，會(huì)從所述外部總線接口讀取所述參考源當(dāng)前的輸出相位c^_，并將與所述內(nèi)存中的發(fā)射相位偏移量0tx Mset相加得到新的發(fā)射相位0tx，同時(shí)清零所述發(fā)射源NCO的相位累加器，將發(fā)射初相位值更新為0tx ;當(dāng)所述接收源收到RxSync信號(hào)后，會(huì)從所述外部總線接口讀取所述參考源當(dāng)前的輸出相位c^_+1，然后將c^+1與所述內(nèi)存中的接收相位偏移量0 ^5ffsrt相加得到新的接收相位，同時(shí)清零所述接收源NCO的相位累加器，將接收初相位值更新為所述第一和第二可編程邏輯器件會(huì)在脈沖序列執(zhí)行期間自動(dòng)步進(jìn)當(dāng)前內(nèi)存地址，使其獲得下一個(gè)相位偏移量，并基于所述參考源的相位依次切換發(fā)射和接收相位，使所述發(fā)射和接收源在激發(fā)多個(gè)層面時(shí)實(shí)現(xiàn)相位同步。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的方法，包括以下步驟: 1)在執(zhí)行脈沖序列前，產(chǎn)生與待成像物的拉莫頻率同頻的參考源，并實(shí)時(shí)地輸出其相位； 2)在執(zhí)行脈沖序列期間，在發(fā)射源產(chǎn)生選層激發(fā)脈沖前，將發(fā)射相位切換為當(dāng)前參考源輸出相位，作為發(fā)射初相位；在接收源解調(diào)信號(hào)前將接收相位切換為當(dāng)前參考源輸出相位，作為接收初相位；所述發(fā)射源產(chǎn)生選層激發(fā)脈沖和所述接收源解調(diào)信號(hào)之間的延時(shí)為固定值。
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的方法，其特征在于，由磁共振譜儀執(zhí)行脈沖序列。
3.如權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的方法，其特征在于，所述參考源的相位通過所述磁共振譜儀的外部總線控制器輸出到外部總線接口。
4.如權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的方法，其特征在于，所述參考源在所述磁共振譜儀的可編程邏輯器件中采用數(shù)字頻率合成DDS技術(shù)產(chǎn)生。
5.一種實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的裝置，包括: 發(fā)射源，所述發(fā)射源包括第一可編程邏輯器件、數(shù)模轉(zhuǎn)換器及其外圍電路； 接收源，所述接收源包括第二可編程邏輯器件、模數(shù)轉(zhuǎn)換器及其外圍電路； 和序列控制電路，所述序列控制電路包括第三可編程邏輯器件和序列管理器； 所述第一可編程邏輯器件、第二可編程邏輯器件、第三可編程邏輯器件通過直接數(shù)字頻率合成技術(shù)分別實(shí)現(xiàn)發(fā)射源的NCO、接收源的NCO和參考源的NCO ;所述參考源的NCO產(chǎn)生中心頻率與待成像物的拉莫頻率同頻的振蕩信號(hào)，并實(shí)時(shí)輸出其相位； 所述序列管理器執(zhí)行脈沖序列并產(chǎn)生所述發(fā)射源和接收源的同步信號(hào)；所述發(fā)射源通過所述第三可編程邏輯器件上設(shè)置的外部總線接口接收參考源的當(dāng)前輸出相位，將其設(shè)置為發(fā)射初相位，所述接收源通過所述第三可編程邏輯器件上設(shè)置的外部總線接口接收參考源的當(dāng)前輸出相位，將其設(shè)置為接收初相位。
6.如權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的裝置，其特征在于，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器配合第一可編程邏輯器件，用于產(chǎn)生射頻脈沖信號(hào)，即射頻發(fā)射；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器配合第二可編程邏輯器件，用于采樣磁共振信號(hào)，即射頻接收。
7.如權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的裝置，其特征在于，所述序列管理器為DSP或MCU。
8.如權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的裝置，其特征在于，所述第一可編程邏輯器件、第二可編程邏輯器件、第三可編程邏輯器件為FPGA或者CPLD。
9.如權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的裝置，其特征在于，所述發(fā)射源的NC0、接收源的NCO分別包括兩個(gè)部分:相位累加器和相位幅度轉(zhuǎn)換器，所述相位累加器用來產(chǎn)生合成頻率的相位信息，所述相位幅度轉(zhuǎn)換器將所述相位轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的幅度值。
10.如權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)發(fā)射源和接收源相位同步的裝置，其特征在于，所述發(fā)射源的NC0、接收源的NCO和參考源的NCO均具有相同的精度，并采用同一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘。
【文檔編號(hào)】G01R33/54GK103760507SQ201410001287
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】湯偉男, 高家紅 申請(qǐng)人:北京大學(xué)