[发明专利]多个近端参考线圈的核磁共振信号实时噪声抵消装置

摘要

本发明涉及一种多个近端参考线圈的核磁共振信号实时噪声抵消装置，是由主接收线圈与一个以上参考收线圈分别经地面核磁共振仪器的多通道信号调理电路后与数模转换器连接，转换成数字量进入数字信号处理芯片中，数模转换器与主自适应滤波器相连，参考信号通道数模转换器分别与自适应滤波器连接构成。多个参考线圈能够抵消多个噪声源产生的环境噪声，近端参考能够减少线圈铺设所占用的空间限制，增大参考线圈的应用范围，多组自适应滤波器能够避免损失主接收线圈中采集的核磁共振信号，改善信噪比，数字信号处理芯片实现实时自适应滤波算法，提高了数据采集和处理效率。

主权项

一种核磁共振信号实时噪声抵消装置，其特征在于，由主接收线圈(10)与一个以上近端参考接收线圈分别经地面核磁共振仪器(1)的信号调理电路后与数模转换器连接，分别转换为数字量进入数字信号处理芯片(5)，数字信号处理芯片(5)内包含一个主信号通道自适应滤波器(13)和一个以上参考通道自适应滤波器；主信号通道自适应滤波器(13)的输出e[n]延时k个点后分别进入多个参考通道自适应滤波器中的核磁共振逼近器(26)，核磁共振逼近器(26)的输出为zm[nk]=Σkwm[k]·e[k],(m=1,2,...,M)---(1)]]>则参考通道自适应滤波器的输出为gm[nk]＝xm[nk]‑zm[nk] (m＝1,2…,M)      (2)自适应滤波系数表示为wm[nk+1]＝wm[nk]+μm·gm[nk]·e[nk](m＝1,2,…,M)   (3)其中，μm为第m个核磁共振逼近器(26)的步长；随着数据序列nk的增加，核磁共振逼近器(26)中滤波系数逐渐更新，其输出逐渐接近参考通道中混入的核磁共振信号分量sm[n]，因此参考通道自适应滤波器的输出为gm[n]＝xm[n]‑sm[n]≈nm[n] (m＝1,2,…,M)     (4)参考通道自适应滤波器(23)和(43)的输出gm[n]延时k个点后经进入主信号通道自适应滤波器(13)中的噪声逼近器(16)和(17)，噪声逼近器(16)和(17)的输出为ym[nk]=Σkw0m[k]·gm[k],(m=1,2,...,M)---(5)]]>则主信号通道自适应滤波器(13)的输出为e[nk]=d[nk]-Σmym[nk],(m=1,2,...,M)---(6)]]>随着数据序列nk的增加，噪声逼近器(16)和噪声逼近器(17)中滤波系数逐渐更新，其所有输出的和逐渐接近主信号通道中混入的环境噪声分量N[n]，因此主信号通道自适应滤波器(13)的最终输出为纯净的核磁共振信号e[n]=d[n]-Σmym[n]≈S[n],(m=1,2,...,M)---(7)]]>经过多次迭代，多个近端参考通道内混入的核磁共振信号分量sm[n]逐渐消失，只剩下与主信号通道相关的环境噪声nm[n]，再经过多次交叉迭代后主信号通道的环境噪声分量N[n]逐渐消失，而不损失主信号通道中核磁共振信号S[n]。