一种用于高场MRI的多源射频发射机

介绍了高场磁共振成像（MRI）多源发射技术的原理，提出了一种用于高场MRI系统的多源射频信号发射机．它能并行输出多路频率、相位、幅度，可快速独立调节的射频脉冲信号．该射频发射机的实现基于单片现场可编程门阵列（FPGA）和多通道数模转换器（DAC）芯片，FPGA读取预存于双端口随机存取存储器（RAM）中的射频信号参数，并利用读取的参数分别实现每路信号的直接数字频率合成（DDS）和信号调制等核心功能，获得多路数字射频信号；FPGA输出的数字信号经过高性能DAC转化为模拟信号，即所需要的射频信号．该射频发射机在设计中大量采用软件无线电技术，即利用Xilinx提供的IP核实现DDS和信号调制等主要功能...

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Published in波谱学杂志 Vol. 34; no. 3; pp. 338 - 346
Main Author 何刚;王为民
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京大学 信息科学技术学院量子电子学研究所,北京,100871%北京大学 信息科学技术学院量子电子学研究所,北京 100871 2017
北京大学(天津滨海)新一代信息技术研究院 核磁共振成像技术研发中心,天津 300450
Subjects
高场;磁共振成像(MRI);多源射频发射机;软件无线电;现场可编程门阵列(FPGA)
高场
多源射频发射机
field programmable gate array (FPGA)
MRI
multi-channel radiofrequency transmitter
现场可编程门阵列(FPGA)
software defined radio
磁共振成像(MRI)
high-field
软件无线电
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ISSN1000-4556
DOI10.11938/cjmr20162533

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Summary:介绍了高场磁共振成像（MRI）多源发射技术的原理，提出了一种用于高场MRI系统的多源射频信号发射机．它能并行输出多路频率、相位、幅度，可快速独立调节的射频脉冲信号．该射频发射机的实现基于单片现场可编程门阵列（FPGA）和多通道数模转换器（DAC）芯片，FPGA读取预存于双端口随机存取存储器（RAM）中的射频信号参数，并利用读取的参数分别实现每路信号的直接数字频率合成（DDS）和信号调制等核心功能，获得多路数字射频信号；FPGA输出的数字信号经过高性能DAC转化为模拟信号，即所需要的射频信号．该射频发射机在设计中大量采用软件无线电技术，即利用Xilinx提供的IP核实现DDS和信号调制等主要功能，具有集成度高、体积小、灵活度高的优点，同时，该设计可以大大缩短开发时间，有效降低实现的难度和成本，为高场MRI谱仪的多源射频发射机的设计研制提供了一种低成本、高效、高性价比的方案．
Bibliography:high-field;MRI;multi-channel radiofrequency transmitter;software defined radio;field programmable gate array (FPGA)
42-1180/O4
A multi-channel parallel radiofrequency(RF)transmitter was developed for high-field magnetic resonanceimaging(MRI)scanners.With a single field programmable gate array(FPGA)and a multi-channel digital analog converter(DAC),the transmitter can generate multi-channel RF pulses in parallel.The frequency,phase and amplitude of the RFpulses can be adjusted quickly and independently.The FPGA reads the parameters of the RF pulses previously stored in adual-port random access memory(RAM),and uses them to carry out modulation and direct digital frequency synthesis(DDS)for each RF pulses,resulting in multi-channel digital RF signals.The digital signals were then converted into analogRF signals with a high-performance DAC.The use of intellectual property core provided by Xilinx greatly reduceddevelopment time,difficulty and cost in achieving the main functions of the transmitter,such as DDS and mod
ISSN:1000-4556
DOI:10.11938/cjmr20162533