微型數(shù)字化核磁共振譜儀的研制.pdf

1、磁共振顯微鏡(MRM:magnetic resonance microscopy)是一種小型的磁共振成像(MRI:magnetic resonance imaging)系統(tǒng),主要用于生理學(xué)、病理學(xué)等學(xué)科對(duì)活體進(jìn)行成像研究。由于商用磁共振成像系統(tǒng)的譜儀十分昂貴,不便于在磁共振顯微鏡中使用,本文致力于開發(fā)一種可應(yīng)用于磁共振顯微鏡的小型數(shù)字化磁共振成像譜儀。
　　 譜儀主要由一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)、一塊多功能數(shù)據(jù)采集卡、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)構(gòu)成,本

2、研究的重點(diǎn)是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)全數(shù)字式發(fā)射機(jī)和全數(shù)字式接收機(jī),同時(shí)設(shè)計(jì)完成了成像系統(tǒng)中的前置放大器、高頻功率放大器和射頻開關(guān)等部件。
　　 發(fā)射機(jī)采用二次上變頻的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)中選用了直接數(shù)字合成(Direct DigitalSynthesizer)技術(shù),采用一片DDS芯片AD9857實(shí)現(xiàn)數(shù)字化正交調(diào)制,采用另一片AD9857和混頻器SBL-1LH實(shí)現(xiàn)二次上變頻得到目標(biāo)發(fā)射頻率。
　　 與發(fā)射機(jī)相對(duì)應(yīng),接收機(jī)采用二次下變頻的結(jié)

3、構(gòu)。接收到的射頻信號(hào)首先和發(fā)射機(jī)送來(lái)的參考信號(hào)在一片SBL-1LH中混頻完成一次下變頻,然后由一片高速AD轉(zhuǎn)換器對(duì)信號(hào)進(jìn)行高速采樣,采樣后的數(shù)據(jù)在數(shù)字化正交解調(diào)器AD6620中完成信號(hào)解調(diào),即二次下變頻到基頻。
　　 由于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的設(shè)計(jì)采用全數(shù)字化的設(shè)計(jì),信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)全部在數(shù)字域中完成,可以實(shí)現(xiàn)近乎理想的正交發(fā)射和正交解調(diào),從而避免了模擬發(fā)射和接收機(jī)中相位控制不準(zhǔn)的問(wèn)題,減少了后續(xù)復(fù)雜的相位校正處理,提高了譜儀的整機(jī)性