[发明专利]一种核磁共振仪器的发射相位校准系统及方法

权利要求书

1.一种核磁共振仪器的发射相位校准方法，其特征在于，校准系统包括控制软件(1)，所述控制软件(1)连接n个发射接收通道(11)，并提供n个发射接收通道(11)内部件的控制参数；所述n个发射接收通道(11)的功能完全相同，并连接到NMR探头(2)的各个通道；n个所述发射接收通道(11)均包括有FPGA控制器(3)，所述FPGA控制器(3)经依次设置的DDS或DAC(4)、频率变换器一(5)、功率放大器(6)、双向定向耦合器(7)连接到NMR探头(2)，双向定向耦合器(7)的前向耦合器连接到接收通道的可变放大器(8)，所述可变放大器(8)经频率变换器二(9)、模数转换器ADC(10)连接到FPGA控制器(3)；

校准方法具体包括以下步骤：

S1：控制软件(1)从需要进行相位校正的通道中选择一个设置为发射通道；

S2：控制软件(1)在选择的通道内根据需要校正的频率范围设置初始校正频率；

S3：控制软件(1)控制DDS或DAC(4)输出相位线性改变的射频脉冲信号，所述相位线性改变的射频脉冲信号被双向耦合器(7)的前向耦合器检测输出到接收通道，控制软件(1)设置可变放大器(8)使接收信号处于适宜的增益，FPGA控制器(3)控制模数转换器ADC(10)将接收模拟信号转换为正交的数字信号，数字信号实部值为R，虚部值为I；

S4：控制软件(1)用接收信号的实部值R和虚部值I计算每个发射脉冲的相位值

若第一个相位计算值不为零，将所有计算的相位值减去第一个相位值，使相位表第一个值总为零：

S5：计算每个相位计算值与相位设置值之间的相位误差：

S6：将发射通道、频率、设置值对应的相位误差记录为相位误差表；

S7：控制软件(1)改变发射通道的发射频率，重复步骤S2-S6，直到该发射通道内所有的频率扫描完成；

S8：控制软件(1)改变发射通道，重复步骤S1-S7，直到所述的发射通道均扫描完成。

2.根据权利要求1所述的一种核磁共振仪器的发射相位校准方法，其特征在于，所述FPGA控制器(3)控制DDS或DAC(4)的相位调制参数改变发射输出脉冲波形的相位，DDS或DAC(4)输出信号的频率固定，并由频率变换器一(5)将DDS或DAC(4)输出信号的频率转换为目标输出频率。

3.根据权利要求1所述的一种核磁共振仪器的发射相位校准方法，其特征在于，所述NMR探头(2)每个通道的谐振频率与每个发射接收通道(11)的射频频率相同。

4.根据权利要求1所述的一种核磁共振仪器的发射相位校准方法，其特征在于，所述频率变换器二(9)将接收信号的频率转换为固定频率，所述固定频率低于模数转换器ADC(10)采样率的1/3。

5.根据权利要求1所述的一种核磁共振仪器的发射相位校准方法，其特征在于，所述FPGA控制器(3)通过控制接收通道中可变放大器(8)的控制参数调节接收通道增益，使接收信号的幅度处于模数转换器ADC(10)的最佳检测范围。

6.根据权利要求1所述的一种核磁共振仪器的发射相位校准方法，其特征在于，步骤S3中，所述DDS或DAC(4)输出的射频脉冲的相位在0°～360°范围内线性改变，相位变化步进小于1°。

7.根据权利要求1所述的一种核磁共振仪器的发射相位校准方法，其特征在于，使用过程中，控制软件(1)根据用户设定的相位值查询相位误差表，找到相位所对应的相位误差值并计算实际设置到DDS或DAC(4)的相位值：