基于FPGA与DDS的磁共振成像射频脉冲发生器

doi:10.11938/cjmr20160408

波谱学杂志 ›› 2016, Vol. 33 ›› Issue (4): 590-596.doi: 10.11938/cjmr20160408

基于FPGA与DDS的磁共振成像射频脉冲发生器

李聿为, 肖亮

北京化工大学信息科学与技术学院信息工程系, 北京 100029

收稿日期:2016-01-14 修回日期:2016-10-24 出版日期:2016-12-05 发布日期:2016-12-05
通讯作者: 肖亮,电话:010-64434931,E-mail:xiaoliang@mail.buct.edu.cn E-mail:xiaoliang@mail.buct.edu.cn
作者简介:李聿为(1989-),男,贵州凯里人,硕士研究生,主要从事核磁共振成像研究
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（81227003）.

A Radio Frequency Pulse Generator for Magnetic Resonance Imaging Based on FPGA and DDS

LI Yu-wei, XIAO Liang

Department of Information Engineering, College of Information Science & Technology, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China

Received:2016-01-14 Revised:2016-10-24 Online:2016-12-05 Published:2016-12-05

摘要/Abstract

摘要： 设计了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）与直接数字频率合成（DDS）的磁共振成像（MRI）射频脉冲发生器，采用FPGA实现DDS，并内置软脉冲波形双端口随机存取存储器（RAM）、乘法器以及相关的控制逻辑.实现了较高的技术指标，其中频率、相位与幅度分辨率分别为32 bits、16 bits与16 bits，软脉冲波形的时间精度可达0.1 μs.FPGA提供了一个可编程的接口，便于序列控制器对其进行控制，以输出射频脉冲.MRI实验结果证明了该设计的可行性.

关键词: 射频脉冲发生器, 直接数字频率合成(DDS), 现场可编程门阵列(FPGA), 磁共振成像(MRI)

Abstract: A radio frequency (RF) pulse generator for magnetic resonance imaging (MRI) was designed based on field programmable gate array (FPGA) and direct digital synthesis (DDS). The generator utilizes FPGA to achieve DDS and embed soft pulse waveform (RAM), multiplier and related control logic. The RF generator showed high technical specifications, with frequency, phase and amplitude resolution up to 32 bits, 16 bits and 16 bits, respectively. Time precision of the soft pulse waveform reached 0.1 μs. FPGA provided a programmable interface, facilitating the control from sequence controller and generation of RF pulses. The feasibility of the design was demonstrated with imaging experiments.

Key words: MRI, field programmable gate array(FPGA), direct digital synthesis(DDS), radio frequency pulse generator

中图分类号:

O482.53

李聿为, 肖亮. 基于FPGA与DDS的磁共振成像射频脉冲发生器[J]. 波谱学杂志, 2016, 33(4): 590-596.

LI Yu-wei, XIAO Liang. A Radio Frequency Pulse Generator for Magnetic Resonance Imaging Based on FPGA and DDS[J]. Chinese Journal of Magnetic Resonance, 2016, 33(4): 590-596.

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A Radio Frequency Pulse Generator for Magnetic Resonance Imaging Based on FPGA and DDS

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