核磁共振成像譜儀射頻發(fā)射與接收系統(tǒng)的研制.pdf

1、核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代醫(yī)療檢測(cè)和科學(xué)研究，但是昂貴的價(jià)格使很多中小醫(yī)院和實(shí)驗(yàn)室都無能力配備MRI譜儀。本論文的目的是研制出在低場(chǎng)條件下實(shí)驗(yàn)室用的廉價(jià)MRI譜儀的射頻收發(fā)系統(tǒng)。
　　 本論文主要研制MRI譜儀射頻收發(fā)系統(tǒng)的兩個(gè)主要部分——射頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。第一部分采用的是直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(Direct Digital Frequency Synthe

2、sis，DDS)來研制射頻發(fā)射機(jī)，射頻發(fā)射機(jī)主要由數(shù)字頻率合成電路和調(diào)制電路組成。數(shù)字頻率合成電路是由三路數(shù)字/模擬(D/A)信號(hào)發(fā)射器(AD9851)組成，通過程序控制三個(gè)AD9851芯片來分別生成一路頻率為9.8MHz的正弦信號(hào)作為射頻信號(hào)的載波，一路頻率為20.5MHz的正弦信號(hào)作為接收機(jī)的一級(jí)混頻本振信號(hào)（LOIP信號(hào)），和一路頻率為10.7MHz的正弦信號(hào)作為接收機(jī)正交解調(diào)的本振信號(hào)（FDIN信號(hào)）。調(diào)制電路的主要是由可控增益

3、放大芯片CLC5523組成，由AD9851產(chǎn)生的載波和多功能卡PCI6229產(chǎn)生的增益控制信號(hào)通過CLC5523芯片調(diào)制生成射頻(Radio Frequency,RF)信號(hào)。
　　 本論文第二個(gè)主要部分是研制射頻收發(fā)系統(tǒng)的接收機(jī)，該接收機(jī)的設(shè)計(jì)是采用超外差式(superheterodyne)解調(diào)方法，通過對(duì)目標(biāo)信號(hào)與本地振蕩信號(hào)的二級(jí)混頻來完成對(duì)目標(biāo)信號(hào)的解調(diào)。接收機(jī)的設(shè)計(jì)基于芯片AD607，它的第一級(jí)解調(diào)是將RF信號(hào)和發(fā)射機(jī)產(chǎn)

4、生的LOIP本振信號(hào)進(jìn)行混頻，將目標(biāo)信號(hào)的中心頻率解調(diào)至中頻(10.7MHz)；第二級(jí)解調(diào)是采用正交解調(diào)的方法將中心頻率在中頻(10.7MHz)的信號(hào)與發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的FDIN本振信號(hào)混頻，從而將目標(biāo)信號(hào)解調(diào)至基頻，輸出同相位(In-phase)的I信號(hào)和正交(Quadrature)的Q信號(hào)。
　　 射頻發(fā)射機(jī)的數(shù)字頻率合成電路通過PCI6229多功能卡的控制能夠生成三路頻率分辨率約為0.037Hz，最高頻率為40MHz的正弦波信號(hào)