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、病理學等學科對活體進行成像研究。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。
　　 譜儀主要由一臺個人計算機、一塊多功能數(shù)據(jù)采集卡、發(fā)射機和接收機構成,本

2、研究的重點是設計和實現(xiàn)全數(shù)字式發(fā)射機和全數(shù)字式接收機,同時設計完成了成像系統(tǒng)中的前置放大器、高頻功率放大器和射頻開關等部件。
　　 發(fā)射機采用二次上變頻的發(fā)射機結構。設計中選用了直接數(shù)字合成(Direct DigitalSynthesizer)技術,采用一片DDS芯片AD9857實現(xiàn)數(shù)字化正交調制,采用另一片AD9857和混頻器SBL-1LH實現(xiàn)二次上變頻得到目標發(fā)射頻率。
　　 與發(fā)射機相對應,接收機采用二次下變頻的結

3、構。接收到的射頻信號首先和發(fā)射機送來的參考信號在一片SBL-1LH中混頻完成一次下變頻,然后由一片高速AD轉換器對信號進行高速采樣,采樣后的數(shù)據(jù)在數(shù)字化正交解調器AD6620中完成信號解調,即二次下變頻到基頻。
　　 由于發(fā)射機和接收機的設計采用全數(shù)字化的設計,信號的調制和解調全部在數(shù)字域中完成,可以實現(xiàn)近乎理想的正交發(fā)射和正交解調,從而避免了模擬發(fā)射和接收機中相位控制不準的問題,減少了后續(xù)復雜的相位校正處理,提高了譜儀的整機性