基于数字调制技术的核磁共振射频脉冲发生器

摘要：

在核磁共振(NMR)领域,射频脉冲信号的质量、形状对NMR性能及应用有着重要影响.本文基于现场可编程门阵列(FPGA)和直接数字频率合成(DDS)芯片AD9910设计了一种硬件结构更为简单的NMR射频脉冲发生器,实现了射频脉冲各项参数的数字化调制.其频率、相位、振幅的控制精度分别达到了32位、16位和14位,脉冲调制的时间精度为0.01μs,可灵活生成持续时间不小于0.1μs、载波频率不高于400 MHz的各类软脉冲和硬脉冲.同时,针对脉冲序列的特点建立了"脉冲+延时"的基础模型,提出了一种通用性更强的列表式脉冲序列控制方案,精简了对上级控制单元的控制需求.此外,对射频脉冲信号的频谱特性进行了理论分析,并采用Hanning窗对软脉冲的包络波形进行了优化处理,仿真和实验结果表明,Hanning窗可以有效抑制软脉冲的频谱泄漏问题.

关键词：核磁共振(NMR)、射频脉冲、数字调制、序列控制、Hanning窗

所属期刊栏目：35

分类号：O482.53(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51677008, 51377182, 11647098;中央高校基本科研业务费资助项目106112017CDJQJ158834

在线出版日期：2018-09-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：318-327