接收机、信号的接收方法及磁共振成像设备技术

本发明专利技术提供了一种接收机、信号的接收方法及磁共振成像设备。在本发明专利技术提供的接收机中，可利用补偿信号生成电路提取模数转换后的数字信号的包络以生成补偿信号，进而将生成的补偿信号在数字信号处理电路的预定节点处对数字信号进行补偿。即，本发明专利技术提供的接收机中其补偿信号是基于包络解压缩的方式而得到，其可以更为精确的补偿非线性失真的调制信号，提高信号的精度和还原度，大幅提升接收机能够适应的动态范围。的动态范围。的动态范围。

【技术实现步骤摘要】
接收机、信号的接收方法及磁共振成像设备


[0001]本专利技术涉及医学设备及信号处理领域，特别涉及一种接收机、信号的接收方法及磁共振成像设备。

技术介绍

[0002]随着现代医学和工业技术的发展，MRI(磁共振成像)广泛应用于临床医学当中，为临床辅助诊疗提供更为准确的医学影像。
[0003]MRI成像时，在主静磁场、梯度发生系统和射频系统的共同作用下，激发被检体当中的对应核素产生磁共振信号，再通过射频接收机(RF receiver)采集磁共振信号，将模拟信号转化为数字信号，随后经过相关的数字信号处理后输出给上位机(Host)，上位机通过图像重建得到被检体的MRI图像。
[0004]在实际应用过程中，当采用3D成像序列、被测物体更大、被测物体与线圈贴合更为紧密、被测物体核素的纯度更高、以及线圈工艺进步伴随着线圈自身的线圈损耗更低时，射频接收机输入端得到的磁共振信号强度会更大，甚至极有可能会超出接收机中可变增益放大器的动态范围(DR，Dynamic Range)，信号强度超出的部分会产生非线性失真，这部分的信号幅值相较于真实信号出现幅值被压缩现象。这种表现为幅度压缩的信号失真，最终将导致重建的MRI图像出现失真，即射频截断伪影。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种接收机，包括：放大器电路，用于放大模拟信号，并输出放大后的模拟信号；模数转换电路，用于将放大后的模拟信号转换为数字信号；数字信号处理电路，连接所述模数转换电路的输出端，用于对数字信号进行处理；补偿信号生成电路，其中，所述补偿信号生成电路的输入端连接所述模数转换电路的输出端，用于接收数字信号并提取数字信号的包络，以根据数字信号的包络生成补偿信号；以及，所述补偿信号生成电路的输出端连接至所述数字信号处理电路的预定节点，用于将生成的补偿信号在预定节点处对数字信号进行补偿。
[0006]可选的，所述接收机还包括补偿电路，设置在所述预定节点并连接所述补偿信号生成电路的输出端，用于接收所述预定节点处的数字信号和补偿信号，并将补偿信号补偿至所接收到的数字信号。
[0007]可选的，所述补偿电路包括：乘法器，所述乘法器用于将接收到的数字信号和补偿信号做乘法运算，以对数字信号进行补偿。
[0008]可选的，所述补偿信号生成电路包括：依次连接的包络提取模块和矫正模块，所述包络提取模块用于提取数字信号的包络而生成包络信号，所述矫正模块用于根据包络信号输出对应的补偿信号。
[0009]可选的，所述矫正模块用于根据包络信号通过查找映射表得到对应的补偿信号，所述映射表内存储有非线性调制信号幅度与线性调制信号幅度在时域上的一一映射关系。
[0010]可选的，所述数字信号处理电路包括依次连接的射频到中频处理模块和中频到基带处理模块；其中，所述射频到中频处理模块用于将数字化的射频信号处理为数字化的中频信号；所述中频到基带处理模块用于对所述中频信号下变频处理而生成基带信号。
[0011]可选的，所述补偿信号生成电路的输出端连接至所述射频到中频处理模块的输出端，用于将生成的补偿信号对数字化的中频信号进行补偿。
[0012]可选的，所述放大器电路为可变增益放大器。
[0013]可选的，所述接收机还包括：噪声成型模块，设置在所述预定节点的下游，用于对补偿后的信号进行噪声成型处理。
[0014]本专利技术还提供了一种信号的接收方法，包括：
[0015]对模拟信号进行放大，并输出放大后的模拟信号；
[0016]将放大后的模拟信号转换为数字信号；
[0017]利用数字信号处理电路对数字信号进行处理，以及利用补偿信号生成电路提取数字信号的包络，以根据数字信号的包络生成补偿信号，并将生成的补偿信号在数字处理电路的预定节点处对数字信号进行补偿。
[0018]可选的，所述补偿信号在预定节点对数字信号进行补偿的方法包括：将所述补偿信号和预定节点处的数字信号做乘法运算，以对数字信号进行补偿。
[0019]可选的，根据数字信号的包络生成补偿信号的方法包括：根据包络信号通过查找映射表得到对应的补偿信号，所述映射表内存储有非线性调制信号幅度与线性调制信号幅度在时域上的一一映射关系。
[0020]可选的，利用数字信号处理电路对数字信号进行处理包括：将数字化的射频信号处理为数字化的中频信号，以及将所述中频信号进一步下变频处理而生成基带信号。
[0021]可选的，所述补偿信号和所述中频信号做乘法运算，以对中频信号进行补偿。
[0022]可选的，在对数字信号进行补偿之后，还包括：对补偿后的信号进行噪声成型处理。
[0023]本专利技术的另一目的还提供了一种磁共振成型设备，包括：
[0024]接收线圈，用于接收感应自被检对象的磁共振信号；
[0025]如上所述的接收机，用于从所述磁共振信号中提取基带数字信号；
[0026]上位机，至少用于根据所述基带数字信号进行图像重建处理。
[0027]在本专利技术提供的接收机中，利用补偿信号生成电路提取模数转换后的数字信号的包络以生成补偿信号，进而将生成的补偿信号在数字信号处理电路的预定节点处对数字信号进行补偿。即，本专利技术提供的接收机中其补偿信号是基于包络解压缩的方式而得到，其仅用于对信号强度的变化趋势进行补偿矫正，保证了在超低频包络下的射频信号仍然是几乎不失真的正弦波，实现对非线性失真的调制信号可以更为精确的补偿，提高信号的精度和还原度，大幅提升接收机能够适应的动态范围。
[0028]针对具有本专利技术提供的接收机的磁共振成像设备而言，随着射频接收机其输入端得到的磁共振信号的强度的增大而会产生非线性压缩，此时可以在接收机的补偿机制下得以解压缩而补偿为线性放大，从而可以更精确的提取出基带数字信号，使得磁共振成像设备中的上位机可以基于高精度的基带数字信号进行图像重建处理。
附图说明
[0029]图1为对放大后呈非线性失真的部分直接补偿增益相对值后所生成的输出信号和接收到的输入信号在频域上的比对图。
[0030]图2为本专利技术一实施例中的接收机的系统框图。
[0031]图3为本专利技术一实施例中的包络提取模块的等效电路图。
[0032]图4为本专利技术一实施例中的信号的接收方法的流程示意图。
[0033]图5a
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图5e为一仿真示例中对接收到的信号进行信号处理的过程中部分节点的信号所对应的时域响应和频域响应比对图。
[0034]图6为本专利技术一实施例中的磁共振成像设备的系统框图。
具体实施方式
[0035]承如
技术介绍
所述，随着接收机接收到的输入信号的强度的增大，容易出现输入信号的强度超出接收机中的放大器的动态范围，信号强度超出的部分会产生非线性失真，这部分的信号幅值相较于真实信号的幅值呈被压缩现象。
[0036]对此，一种改进方案是对放大后呈非线性失真的部分直接补偿增益相对值，所述增益相对值为模拟信号数值与线性递增后的模拟信号数值之间增益值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接收机，其特征在于，包括：放大器电路，用于放大模拟信号，并输出放大后的模拟信号；模数转换电路，用于将放大后的模拟信号转换为数字信号；数字信号处理电路，连接所述模数转换电路的输出端，用于对数字信号进行处理；补偿信号生成电路，其中，所述补偿信号生成电路的输入端连接所述模数转换电路的输出端，用于接收数字信号并提取数字信号的包络，以根据数字信号的包络生成补偿信号；以及，所述补偿信号生成电路的输出端连接至所述数字信号处理电路的预定节点，用于将生成的补偿信号在预定节点处对数字信号进行补偿。2.如权利要求1所述的接收机，其特征在于，还包括：补偿电路，设置在所述预定节点并连接所述补偿信号生成电路的输出端，用于接收所述预定节点处的数字信号和补偿信号，并将补偿信号补偿至所接收到的数字信号。3.如权利要求2所述的接收机，其特征在于，所述补偿电路包括：乘法器，所述乘法器用于将接收到的数字信号和补偿信号做乘法运算，以对数字信号进行补偿。4.如权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述补偿信号生成电路包括：依次连接的包络提取模块和矫正模块，所述包络提取模块用于提取数字信号的包络而生成包络信号，所述矫正模块用于根据包络信号输出对应的补偿信号。5.如权利要求4所述的接收机，其特征在于，所述矫正模块用于根据包络信号通过查找映射表得到对应的补偿信号，所述映射表内存储有非线性调制信号幅度与线性调制信号幅度在时域上的一一映射关系。6.如权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述数字信号处理电路包括依次连接的射频到中频处理模块和中频到基带处理模块；其中，所述射频到中频处理模块用于将数字化的射频信号处理为数字化的中频信号；所述中频到基带处理模块用于对所述中频信号下变频处理而生成基带信号。7.如权利要求6所述的接收机，其特征在于，所述补偿信号生成电路的输出端连接至所述射频到中频处理模块的输出端，用于将生成的补偿信号对数字化的中频...

【专利技术属性】
技术研发人员：高子健，关晓磊，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：