[发明专利]一种梯度预补偿波形数字分辨率提高方法及装置

说明书

本发明涉及一种梯度预补偿波形数字分辨率提高方法及装置，方法包括：分别产生梯度本体部分对应的数字波形和梯度预补偿部分对应的数字波形；将不同的数字波形分别进行满幅度转换，得到不同的模拟波形；将得到的不同的模拟波形进行合成得到一路带有预补偿的梯度波形。装置包括：数字波形产生电路、多个模数转换电路和合成电路。本发明能够有效提高梯度波形的电压分辨率。

技术领域

本发明涉及梯度波形优化技术领域，特别是涉及一种梯度预补偿波形数字分辨率提高方法及装置。

背景技术

在磁共振成像中，磁自旋的空间编码可以通过梯度线圈所产生的梯度磁场来完成。梯度线圈所产生梯度磁场的线性度与激发梯度线圈的梯度波形有非常密切的关系。其中梯度波形中的预补偿部分补偿因涡流引起的梯度磁场的非线性变化效应。因此预补偿波形的电压及时间分辨率越高，则其补偿涡流引起的梯度场非线性效应的效果就越好。

目前产生带有预补偿的梯度波形的方法主要有两种：一种是使用模拟微分器或积分器产生预补偿部分的波形，这种方法非常容易受到器件及环境影响，例如温度、湿度、器件老化等。另一种方法是使用数模转换器产生梯度波形，使用这种方法产生梯度波形时，通常使用一路数模转换器同时产生梯度波形的本体部分及预补偿部分，梯度波形的产生、补偿、合成全部在数字域完成，其中，数模转换器的作用是将数字波形转换为外部设备所需要的模拟梯度波形信号。使用这种一路数模转换器来产生梯度波形的方案，其存在的问题是：商用数模转换器在满足较高的电压分辨精度时，则时间分辨率较低；或者在满足时间分辨率较高的高速转换时，其电压分辨率一般都较低。因此，采用单路的数模转换器方案无法实现在满足较高时间分辨率的情况下仍保持较高的电压分辨率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种梯度预补偿波形数字分辨率提高方法及装置，能够有效提高梯度波形的电压分辨率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种梯度预补偿波形数字分辨率提高方法，包括以下步骤：

(1)分别产生梯度本体部分对应的数字波形和梯度预补偿部分对应的数字波形；

(2)将不同的数字波形分别进行满幅度转换，得到不同的模拟波形；

(3)将得到的不同的模拟波形进行合成得到一路带有预补偿的梯度波形。

所述步骤(1)中梯度本体部分对应的数字波形包括梯度上升数字波形、梯度保持数字波形和梯度下降数字波形，梯度预补偿部分对应的数字波形包括第一预加重数字波形和第二预加重数字波形。

所述步骤(2)和步骤(3)之间还包括对不同的模拟波形所占梯度波形的比例分别进行调整的步骤。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种梯度预补偿波形数字分辨率提高装置，包括：数字波形产生电路，用于产生梯度本体部分对应的数字波形和预补偿部分对应的数字波形；若干个模数转换电路，用于对不同的数字波形进行满幅度转换，得到不同的模拟波形；合成电路，用于将不同的模拟波形进行合成得到一路带有预补偿的梯度波形。

所述数字波形产生电路产生的梯度本体部分对应的数字波形包括梯度上升数字波形、梯度保持数字波形和梯度下降数字波形，产生的梯度预补偿部分对应的数字波形包括第一预加重数字波形和第二预加重数字波形。

每个所述模数转换电路后还连接有一个比例分压电路，所述比例分压电路用于对不同的模拟波形所占梯度波形的比例进行调整。

所述合成电路由数学运算电路构建而成。

有益效果