[发明专利]用于无线通信中的时钟恢复的系统和方法

说明书

一种利用系统时钟进行操作的基站包括发射器、接收器、相位误差检测器和控制器。所述发射器通过具有第一可变相位延迟的第一信道将被调制到具有第一相位的第一RF载波上的第一RF信号传送到移动站。所述移动站：恢复所述第一RF载波，生成第二RF载波，并且使用所恢复的第一RF载波和/或所述第二RF载波来同步本地时钟。所述接收器通过具有第二可变相位延迟的第二信道接收被调制到具有第二相位的第二RF载波上的第二RF信号。所述相位误差检测器基于第一和第二相位来确定相位误差信号，并且所述控制器基于所述相位误差信号来生成控制信号。所述控制信号被应用于第一和第二逆信道模型。

技术领域

本系统和方法总体上涉及一种具有无线类型射频(RF)线圈部分的磁共振成像(MRI)系统和一种操作其的方法。更特别地，本系统和方法涉及减少或消除基站与移动站之间的往返信号中的相位延迟。

背景技术

磁共振成像(MRI)系统提供一种成像方法，其通常将质子的频率和相位编码用于对对象的(一幅或多幅)图像的图像重建。MRI系统可以在MRI检查中使用(一个或多个)无线RF线圈来感测从对象发射的磁共振信号。具体地，无线RF线圈在采集时段期间采集模拟MR信息，并且然后相关联的RF线圈单元转换模拟MR信息以形成数字化信息，诸如数字化原始数据(k空间)信息。此后，对应的无线RF站(其通常可以被称为“移动站”)无线地将数字化信息传递到与移动无线RF站分离的MRI系统的主单元中的无线电单元(其通常可以被称为“基站”)。基站将数字化信息提供给MRI系统的主单元中的系统控制器以用于进一步的处理和/或显示。

移动站依赖于用于与MRI系统的系统时钟(例如，主时钟)进行正确同步的内部时钟。然而，由于无线RF线圈的无线性质和引起的RF抖动和相位漂移，例如，使用常规无线通信方法准确地将移动站内部时钟与MRI系统时钟进行同步常常是困难的。例如，可以存在与系统时钟关联的移动站与基站之间的视线(LOS)路径、具有阻塞的LOS路径、和/或非LOS路径的变化的时间延迟，其能够由发射器与接收器之间的运动和/或信道模型中的改变引起。该时变时间延迟可以引起移动站的内部时钟与MRI系统时钟之间的漂移。

当移动站的内部时钟不准确地与MRI系统时钟同步时，由于使用的编码方法的性质(特别地在长采集期间)，移动站内部时钟的相位噪声能够引起重建图像中的图像伪影。例如，可以示出如果要求原始图像数据中的时钟引起的均方根(RMS)相位误差保持低于1度，那么RMS时间抖动应当被控制以保持在64MHz处小于44皮秒(ps)并且在128MHz处小于22ps。

而且，MRI系统中的采样时钟被用于生成并且采样被需要以产生MRI图像的各种模拟信号。这些采样时钟必须彼此同步到非常高的准确度。在RF采样时钟的情况下，当前数字接收器规范要求这些时钟的最大漂移小于22ps。在光速方面，22ps是光行进7mm所花费的时间。在用于MRI线圈(例如，RF线圈单元)的无线数字接收器的情况下，这样的接收器内的采样时钟将必须借助于无线同步信号与系统的剩余部分同步。存在与无线同步信号的传输相关联的若干挑战。例如，一个挑战是用于无线时钟同步信号的传播延迟中的时间变化。这些时间变化能够由对象台、对象台上的对象、和/或MRI室内的操作个人的运动引起。