基于FPGA与DDS的磁共振成像射频脉冲发生器的研制

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:ajdujun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging: MRI)技术的迅速发展,作为主流的临床医学成像技术之一,MRI得到了越来越广泛的应用。在NMR与MRI领域,整个系统的电子控制器称为谱仪(Spectrometer),谱仪是MRI系统的核心设备之一,它的性能对于MRI系统有着重要意义。射频(Radio-Frequency: RF)脉冲发生是谱仪的一个重要的功能,在MRI中,射频脉冲激励磁场中的样本,产生核磁共振,通过接收载有空间编码信息的回波信号,得到样本的内部信息。随着MRI技术和数字技术的快速发展,特别是集成芯片FPGA与DDS器件的出现,为研制高集成、高性能射频脉冲发生器提供了良好的基础。为了适应谱仪的控制模式,实现灵活而精确地发生软、硬脉冲的功能,并且降低设备的成本,本课题研制基于FPGA与DDS的磁共振成像射频脉冲发生器,实现预定的功能指标。作为高性能的,具有自主知识产权谱仪的一部分。本文的主要内容如下:(1)介绍了核磁共振成像的基本原理以及谱仪的组成结构,包括序列控制器、射频发生模块、梯度发生模块、数据釆集模块以及网络通信单元。(2)提出了一种基于FPGA与DDS的磁共振成像射频脉冲发生器的硬件设计方案。利用直接数字频率合成器(DDS)完成频率合成、数模转换等功能,使得输出波形具有精确的相位、频率分辨力。其快速的相位、频率、幅度切换速度等特性能够满足磁共振成像谱仪的性能需求。(3)完成射频脉冲发生器的功能测试与试验,并对试验结果进行分析。实现射频发生模块产生硬脉冲以及软脉冲(Sine脉冲、高斯脉冲);测试分析射频信号频谱纯度即相位噪声、杂散以及噪声基底。
其他文献
本文分析了树式思维(tree-thinking)理念在理解诸多生物学问题和消除一些常见误解方面的重要作用,呼吁在进化论教育中注重培养学生基于进化树的理念来思考生物学问题的习惯。
微波滤波器具有频率选择传输的特性,这可以使它在传输一个或多个通带的能量同时衰减一个或多个阻带的信号,因此,它是微波/射频电路与系统中的一个关键部件。迅速发展的无线通
伴随着通信网络的迅猛发展,人们对于移动互联的需求渐渐增多,同时愈来愈希望可以随时随地高效率地获取信息资源,在这种背景下短距离无线网络技术逐渐成为研究热点。超宽带技
各类动物在新陈代谢过程中氧气的吸入以及二氧化碳的排出都需要通过自身相应的结构来完成。本文对初中生物学教材中涉及的气体交换方式进行了归纳。
近些年来,伴随着资本市场的不断发展和完善,我国机构投资者无论是规模、数量、持股比例等都得到了显著增长,逐渐成为资本市场上的重要力量。国外资本市场发展较早,关于机构投
随着我国近几年经济的飞速发展,对煤炭资源的需求量越来越大,但是在实际的煤矿开采过程中,很容易出现各种安全事故,不仅仅给企业的经济效益带来了损失,同时对企业工作人员的
旅游区生态环境问题已成为社会广泛关注的焦点。然而近年来对旅游区的过度开发、旅游人数的过度膨胀导致旅游环境明显恶化,已经引起了旅游者的严重不满,危及到旅游业的进一步
车辆检测是智能交通监控系统的关键环节。随着科技发展和技术进步,车辆检测方式正历经着由传统的线圈检测、雷达检测发展到更为先进的实时视频检测方式。车辆视频检测的基本
近二十年来,伴随着光电和通信技术的发展,氮化物半导体材料越来越受到人们的重视,目前基于GaN的照明技术已经相当成熟并实现了商业化,而InN材料却只是在近几年里才受到关注。InN
目的:探究孕产妇应用胎儿系统超声检查与常规产科超声检查准确率及价值。方法:选择100例我院孕产妇,纳入时间为2018年1月至2019年1月,分别予行胎儿系统超声检查与常规产科超