[发明专利]一种磁共振回波信号仿真器、仿真系统及其信号处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种仿真器、仿真系统及其信号处理方法，尤其涉及一种磁共振回波信号仿真器、仿真系统及其信号处理方法。

背景技术

目前磁共振谱仪系统信号发送与接收回路的测试验证需要将其与磁共振整机系统整合起来，尤其需要庞大的磁体产生均匀的强大的磁场，并且需要射频信号放大器来产生实际需要的射频场。整个测试受到设备、场地、时间和人员的限制。因此，为了方便快捷的对磁共振谱仪系统进行测试和调试，有必要提供磁共振回波信号仿真器、仿真系统及其信号处理方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种磁共振回波信号仿真器、仿真系统及其信号处理方法，能够产生磁共振仿真信号,使磁共振谱仪在系统集成之前的测试中不需要磁体、线圈和放大器的配合，减少对设备、人员、场地和时间的要求。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种磁共振回波信号仿真器，包括主处理器和主存储器，所述主处理器和用户接口模块相连，所述主处理器通过双口RAM和FPGA模块相连进行数据缓存交换，所述FPGA模块的输出端和模拟通道相连，进行数字信号调制计算并生成需要的数字仿真信号给模拟通道。

上述的磁共振回波信号仿真器，其中，所述用户接口模块包括以太网接口，串行接口，触摸屏，键盘和/或鼠标,供用户选择和传输信号数据。

上述的磁共振回波信号仿真器，其中，所述主存储器包括内置的Flash存储器，用于外扩的USB接口以及SD卡存储器接口。

上述的磁共振回波信号仿真器，其中，所述每路模拟通道包括依次相连的数模转换器、窄带滤波器以及衰减控制器。

本发明为解决上述技术问题还提供一种上述磁共振回波信号仿真器的信号处理方法，包括如下步骤：a)通过用户接口模块向主处理器输入仿真信号数据；b)主处理器将仿真信号数据送入双口RAM中；c)所述双口RAM中的仿真信号数据输出给所述FPGA模块，所述FPGA模块进行数字信号处理后输出到所述模拟通道中；d)所述模拟通道将数字信号转换成模拟信号，然后经过窄带滤波，衰减得到最终输出的磁共振仿真信号。

上述的磁共振回波信号仿真器的信号处理方法，其中，所述步骤a)中的仿真信号数据包括图像数据或者k-space数据，所述图像数据通过快速傅里叶逆变换转成k-space数据，所述图像数据或者k-space数据存储在所述主存储器中或来自以太网接口。

上述的磁共振回波信号仿真器的信号处理方法，其中，所述步骤b)中的仿真信号数据包括K-space数据帧，参数控制帧，控制命令帧。

上述的磁共振回波信号仿真器的信号处理方法，其中，所述步骤a)中的仿真信号数据还包括通过用户接口模块选择确认的插值算法、中频调制频率/相位和窄带滤波中心频率，所述步骤c)中数字信号处理包括对所述k-space数据进行插值、数字滤波、数字中频调制和数字上变频，处理后的仿真信号数据根据预定的时序或者外部的时序控制信号输出到所述模拟通道中。

上述的磁共振回波信号仿真器的信号处理方法，其中，所述模拟通道为多个，每个模拟通道对应的仿真信号数据包括用于产生K-space数据的图像数据和线圈灵敏度矩阵。

上述的磁共振回波信号仿真器的信号处理方法，其中，所述主存储器包括内置的Flash存储器，用于外扩的USB接口以及SD卡存储器接口，所述Flash存储器中存储有多个不同版本的FPGA逻辑配置文件。

本发明为解决上述技术问题还提供一种磁共振回波信号仿真系统，其中，包括多个上述的磁共振回波信号仿真器，所述多个磁共振回波信号仿真器通过光纤接口相连，多机并联仿真时一个仿真器作为主机，其他仿真器作为从机，同时运行一个仿真产生更多个通道的仿真信号。

上述的磁共振回波信号仿真系统的控制方法，其中，多机并联仿真时，所述主机除了正常的仿真信号产生功能之外，还负责将主处理器发送过来的仿真数据通过光纤接口向各个从机分发，并且在仿真过程中通过光纤接口或者同轴线缆接口进行工作时序的同步；所述从机只负责接收主机发过来的仿真数据，并在同步信号的控制下按照时序产生仿真信号，并发送出去。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的磁共振回波信号仿真器、仿真系统及其信号处理方法，所述主处理器通过双口RAM和FPGA模块相连进行仿真数据缓存交换，所述FPGA模块的输出端和模拟通道相连产生磁共振仿真信号,从而使磁共振谱仪在系统集成之前的测试中不需要磁体和放大器的配合，减少对设备、人员、场地和时间的要求。

附图说明