譜儀是磁共振成像系統(tǒng)中的重要組成部分,其中的梯度發(fā)生模塊對(duì)最終的成像質(zhì)量有著重要的影響。當(dāng)譜儀發(fā)出的梯度波形在成像過程中發(fā)生變化時(shí),會(huì)在周圍的金屬表面產(chǎn)生渦流,進(jìn)而影響實(shí)際的梯度場(chǎng),同時(shí),各個(gè)方向梯度波形的變化也會(huì)對(duì)靜磁場(chǎng)B0產(chǎn)生渦流影響。這些渦流會(huì)在最終的重建圖像中形成偽影和畸變等,嚴(yán)重影響成像結(jié)果,并會(huì)對(duì)后續(xù)的圖像分析造成影響。為了減少渦流效應(yīng)的影響,針對(duì)譜儀的開發(fā),本文設(shè)計(jì)了一種基于FPGA（Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）的梯度預(yù)加重方法,以補(bǔ)償渦流引起的梯度失真。利用FPGA豐富的資源,以及高度的并行性,采用三級(jí)流水的方式完成算法的實(shí)現(xiàn),可以達(dá)到1μs的實(shí)時(shí)性要求。本文不僅考慮了梯度磁場(chǎng)在自身方向產(chǎn)生的渦流,更將其他方向的交叉項(xiàng)影響考慮在內(nèi),另一方面對(duì)靜磁場(chǎng)進(jìn)行了渦流補(bǔ)償。這種設(shè)計(jì)可以為梯度場(chǎng)的渦流補(bǔ)償提供靈活而全面的解決方案,有助于成像質(zhì)量的提高。譜儀設(shè)計(jì)中,采用了數(shù)字信號(hào)處理器（Digial Signal Processor,DSP）控制梯度波形發(fā)生的方法,DSP對(duì)FPGA設(shè)置補(bǔ)償參數(shù)等數(shù)據(jù),并觸發(fā)梯度波形的發(fā)生。通過示波器觀... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有譜儀的結(jié)構(gòu)圖

［?＇譜字?ｉｆ?、？（?、，??ｉ?（￣＾?Ｉ?ｉ??；?Ｉ??Ｉ?Ｉ?ｉ??ｉ?（?＼?ｒ?＇ｉ?ｉ?ｉ?（?＂ｊ???＾?梯度輸出模塊?一?？梯度輸出前端?Ｉ??＇ｇ?序?＾?＾?Ｊ?Ｉ??！?誦?列?＾?，?）?｜??｜?２?（?）控?＾?射頻輸出模塊?一！￣Ｊ?？射頻輸出前端?；??ｉ?ｈ?制?＾???＾?Ｉ?｜?１、?＾?１??！?模哭?．．?Ｉ??Ｉ?塊?益?＾?１?１?（?＾?；??ｉ?？?多通道數(shù)據(jù)采集模塊＜１一ｉ?多通道射頻輸入前端?１??＾￣＾?＼???ｙ?；?；?Ｖ???／?Ｉ??１．??；?？?ｉ??ｖ?Ｊ?Ｖ???ｚ??￣?ｓｌ－ｉ＂?室結(jié)構(gòu)ｉ?’＿??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ＾?ｅｘｉｓｔｉｎｇ?ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ??其中的梯度控制模塊［９］結(jié)構(gòu)如圖１－２所示，ＦＰＧＡ完成了梯度數(shù)據(jù)波形的讀取、??幅度的縮放、坐標(biāo)變換以及與預(yù)加重的核心功能，ＦＰＧＡ輸出的數(shù)字梯度波形發(fā)送到??梯度輸出模塊進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化為模擬梯度信號(hào)。??

能適應(yīng)不同的系統(tǒng)的需求，控制的靈活程度方面較差。本文中采方法。預(yù)加重的方法可以設(shè)置多組補(bǔ)償參數(shù)，并且通過調(diào)整補(bǔ)償統(tǒng)中的渦流補(bǔ)償需求，較好的抑制渦流對(duì)成像的影響，提高成像有單時(shí)間常數(shù)的渦流時(shí)，可以用圖１－４電路模型表示。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]磁共振成像系統(tǒng)中的自動(dòng)梯度預(yù)加重調(diào)節(jié)方法研究[D]. 臧鳳超.華東師范大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3421050