[发明专利]用于磁共振成像系统的数字射频接收器及其信号处理方法

权利要求书

1.一种用于磁共振成像系统的数字射频接收器，其特征在于：包括

A/D数据采集板卡，用于对经过磁共振成像系统中接收线圈和前置功放传递过来的模拟磁共振信号进行采集及A/D转换，从而获得原始数字磁共振信号；

第一数字正交调解模块，将A/D数据采集板卡得到的原始数字磁共振信号与正弦载波信号sin(2πf₀nτ+θ₀)相乘，进行数字解调，使A/D数据采集板卡得到的数字磁共振信号从正弦载波信号上调解到零频处，得到包含成像物体磁共振信号虚部的第一路数字信号；

第二数字正交调解模块，将A/D数据采集板卡得到的数字磁共振信号与余弦载波信号cos(2πf₀nτ+θ₀)相乘，进行数字解调，使A/D数据采集板卡得到的数字磁共振信号从余弦载波信号上调解到零频处，得到包含成像物体磁共振信号实部的第二路数字信号；

上述正弦载波信号及余弦载波信号中，f₀为磁共振的中心频率，并且f₀＝(1/2π)ω₀，ω₀为磁共振的角频率，单位是rad/s，并且ω₀＝γ(B₀+Z₁G_Z)，其中γ为原子核的旋磁比，B₀为主磁场强度，Z₁为成像层面位置，G_Z为选层梯度；n为自然数；τ为A/D数据采集板卡的采样间隔；θ₀为正弦载波信号和余弦载波信号的初始相位，并且θ₀＝θ_rf+2πf₀(t₂-t₁)，其中θ_rf为射频发生器产生的射频脉冲信号的初始相位，射频脉冲用于对磁场中的成像物体进行激励，其发射的起始时间为t₁，经过一段对成像物体空间编码的时间后，再对物体产生的磁共振信号进行采集，开始采集的时间为t₂；

第一m级小波分解模块，将第一数字正交调解模块得到的包含成像物体磁共振信号虚部的第一路数字信号进行m级分解和抽取，降低信号采样率，同时去除高频噪声，保留有效的低频信号；m是大于等于2的自然数，该第一m级小波分解模块的抽取倍数为2^m；

第二m级小波分解模块，将第二数字正交调解模块得到的包含成像物体磁共振信号实部的第二路数字信号进行m级分解和抽取，降低信号采样率，同时去除高频噪声，保留有效的低频信号；m是大于等于2的自然数，该第二m级小波分解模块的抽取倍数为2^m；

第一FIR滤波器，将第一m级小波分解模块得到的信号进行滤波和抽取，获得成像物体磁共振信号的虚部；

第二FIR滤波器，将第二m级小波分解模块得到的信号进行滤波和抽取，获得成像物体磁共振信号的实部；

K空间数据构造模块，利用成像物体磁共振信号的实部和虚部分量构造K空间数据S(n)＝I(n)+jQ(n)，其中I(n)为成像物体磁共振信号的实部，Q(n)为成像物体磁共振信号的虚部。

2.根据权利要求1所述的用于磁共振成像系统的数字射频接收器，其特征在于：所述A/D数据采集板卡的采样频率大于等于2.5f₀，其中f₀为磁共振的中心频率。

3.根据权利要求1所述的用于磁共振成像系统的数字射频接收器，其特征在于：所述第一m级小波分解模块和/或第二m级小波分解模块采用双正交小波基bior6.8构造分解滤波器。

4.根据权利要求1所述的用于磁共振成像系统的数字射频接收器，其特征在于：所述第一FIR滤波器和/或第二FIR滤波器使用基于Remez变换算法的等纹波设计法实现线性相位的FIR滤波器。

5.根据权利要求1所述的用于磁共振成像系统的数字射频接收器，其特征在于：所述第一FIR滤波器和/或第二FIR滤波器的滤波参数和抽取倍数根据输出信号的通带/阻带频率、通带/阻带波纹、采样频率等要求来选取。