CN107247245A - 接收机、信号接收处理方法和磁共振成像设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种接收机、信号接收处理方法和磁共振成像设备，包括：群延迟电路，用于对模拟信号进行群延迟处理；增益电路，用于对所述群延迟电路处理后的模拟信号进行放大或衰减；控制电路，用于根据所述模拟信号的幅度对所述增益电路的增益模式进行切换；模数转换电路，用于将所述增益电路放大或衰减后的模拟信号转换为数字信号；及幅度相位处理电路，用于对所述模数转换电路转换后的所述数字信号的幅度和相位进行调整。本申请技术方案可以在成本和功耗较低时，仍然保证增益调整的实时性和及时性，从而增加接收机的动态范围。

Description

接收机、信号接收处理方法和磁共振成像设备

技术领域

本申请涉及信号接收处理领域，尤其涉及一种接收机、信号接收处理方法和磁共振成像设备。

背景技术

磁共振成像技术是利用磁体产生的恒定磁场，通过射频系统和梯度系统对受检体的激发产生磁共振信号，并通过接收系统和图像重建系统对信号进行采集和图像重建，从而获得受检体的图像的技术。在磁共振技术中，激发产生的磁共振信号最大可达-20dBm；此外，为了提高图像质量，要求接收系统可以检测到-137dBm的磁共振信号。因此，在磁共振技术中，接收系统需要接收到的磁共振信号的动态范围高达117dB，而在接收系统中通常使用的16位ADC(Analog-to-Digital Converter，模数转化器)的理论动态范围最大值仅为96dB，无法满足磁共振成像技术的需求。除磁共振成像技术外，在雷达和无线电通信等技术中，通常也需要动态范围较大的接收系统，而通用的16位ADC也无法满足这类技术的需求。

发明内容

本申请提供一种接收机、信号接收处理方法和磁共振成像设备。具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

一个方面，本申请提供一种接收机，所述接收机包括：

群延迟电路，用于对模拟信号进行群延迟处理；

增益电路，用于对所述群延迟电路处理后的模拟信号进行放大或衰减；

控制电路，用于根据所述模拟信号的幅度对所述增益电路的增益模式进行切换；

模数转换电路，用于将所述增益电路放大或衰减后的模拟信号转换为数字信号；及

幅度相位处理电路，用于对所述模数转换电路转换后的所述数字信号的幅度和相位进行调整。

另一方面，本申请提供一种信号接收处理方法，所述信号接收处理方法包括：

对模拟信号进行群延迟处理；

对群延迟处理后的模拟信号进行放大或衰减；

根据所述模拟信号的幅度对增益模式进行切换；

将放大或衰减后的模拟信号转换为数字信号；及

对所述数字信号的幅度和相位进行调整。

再一个方面，本申请提供一种磁共振成像设备，所述磁共振成像设备包括：

信号接收电路，用于接收模拟信号；

接收机，用于处理所述信号接收电路接收的模拟信号；

数字信号处理单元，用于从所述幅度相位处理电路调整后的数字信号中提取基带信号；及

图像重建单元，用于基于所述数字信号处理电路提取出的基带信号进行磁共振图像的重建。

附图说明

图1是本申请接收机的一个实施例的电路框图；

图2是本申请接收机的另一个实施例的电路框图；

图3是图1和图2中的增益电路的一个实施例的电路框图；

图4是本申请接收机的再一个实施例的电路框图；

图5是本申请信号接收处理方法的一个实施例的流程图；

图6是本申请信号接收处理方法的另一个实施例的流程图；

图7是本申请信号接收处理方法的再一个实施例的流程图；

图8是本申请磁共振设备的一个实施例的架构图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

为了扩大接收系统可以接收到的信号的动态范围，较易想到的是换用位数较大或采样频率较大的ADC，即使用理论动态范围较大的ADC构建接收系统，从而增大接收系统的动态范围。然而这样必然会导致成本和器件功耗的增加。

除此之外，还可以通过调整放大电路的增益，将接收系统接收到的信号的动态范围调整至小于16位ADC的理论动态范围，以达到扩大接收系统的动态范围的目的。具体地，可以将接收到的信号通过多个增益不同的放大电路进行处理，并为每个放大电路配置一个ADC进行采集，从而可以根据接收到的信号的幅度选择实际使用的放大电路，但使用多个ADC也会导致成本和器件功耗的增加。或者，可以通过对可能接收到的信号的预扫描或预计算，预先设定放大电路的增益，以调整接收到的信号的动态范围，但这种方式的实时性较差，无法根据当前接收到的信号的幅度即时调整放大电路的增益。

综合来看，相关技术中，为了增加接收系统可以接收到的信号的动态范围所采用的方法，存在成本和功耗较大、增益调整的实时性和及时性较差的问题。为了解决该问题，本申请提供一种信号处理电路、方法以及磁共振设备，以在成本和功耗较低时，保证增益调整的实时性和及时性。

请参考图1，为本申请接收机10的一个实施例的电路框图。接收机10与信号接收电路11连接，信号接收电路11接收模拟信号且将模拟信号输出给接收机10。在一个实施例中，信号接收电路11可包括接收线圈(未图示)和放大器(未图示)。放大器可集成于接收线圈。在另一个实施例中，信号接收电路11可以是其他电路，例如天线、雷达等。信号接收电路11接收的模拟信号可以是脉冲信号，也可以是连续的模拟信号。

如图1所示，接收机10可以包括：群延迟电路13、增益电路14、模数转换电路15、幅度相位处理电路16，以及控制电路12。

群延迟电路13可以对信号接收电路11输入的模拟信号进行群延迟处理，并将群延迟处理后的模拟信号输出至增益电路14。需要说明的是，一般经过群延迟处理后的模拟信号的幅度不会发生变化，但在时域上整体延迟了一段时间。

在一个实施例中，群延迟电路13可以包括带通滤波器31，带通滤波器31可以在对信号接收电路11输入的模拟信号进行带通滤波的同时，对所述模拟信号进行群延时处理。在另一个实施例中，群延迟电路13可以包括电容、电感等分立元件。在其他实施例中，群延迟电路13还可以是其他能够实现群延迟的电路，可以包括分立元件，也可以包括集成电路。

增益电路14在接收到通过群延迟电路13处理后的模拟信号后，可以对所述群延迟处理后的模拟信号进行放大或衰减，以达到减小信号接收电路11接收到的模拟信号的动态范围的目的。增益电路14可工作在高增益模式下或低增益模式下，通过不同的增益模式对不同幅度的模拟信号进行不同程度的放大或衰减，来缩小模拟信号的动态范围。

控制电路12可以根据信号接收电路11输入的模拟信号的幅度，对增益电路14的增益模式进行切换。增益模式包括低增益模式和高增益模式，控制器12控制增益电路14在低增益模式和高增益模式之间切换，从而使增益电路14可以采用低增益模式对幅度较大的模拟信号进行放大或衰减，采用高增益模式对幅度较小的模拟信号进行放大或衰减。需要说明的是，当增益电路14对模拟信号进行放大时，低增益模式的放大倍数小于高增益模式的放大倍数；而当增益电路14对模拟信号进行衰减时，低增益模式的衰减倍数大于高增益模式的衰减倍数，即幅度较大的模拟信号的放大倍数小于幅度较小的模拟信号的放大倍数，幅度较大的模拟信号的衰减倍数大于幅度较小的模拟信号的衰减倍数，如此缩小模拟信号的幅度范围。在一个实施例中，为了便于处理，可以将低增益模式的放大倍数设置为0，或者将高增益模式的衰减倍数设置为0，即仅对幅度较小的模拟信号进行放大，或者仅对幅度较大的模拟信号进行衰减。在另一个实施例中，也可以采用低增益模式对幅度较大的模拟信号进行衰减，而采用高增益模式对幅度较小的模拟信号进行放大。但此仅是两个例子，并不限于此，可以根据实际应用设置低增益模式的放大倍数和衰减倍数，且设置高增益模式的放大倍数和衰减倍数。

在一个实施例中，控制电路12可以包括：比较单元21和增益控制器22。其中，比较单元21可以将所述模拟信号的幅度与参考值进行比较来获得比较结果；所述参考值可以预先设置，可以根据实际应用中模拟信号的幅度设置所述参考值。增益控制器22可以根据比较单元21的比较结果对增益电路14的增益模式进行切换。

具体地，比较单元21可以包括检波器和比较器，也可以仅包括比较器，检波器可以由集成的快速射频检波芯片构成，也可以包括二极管、电容等分立元件，检波器可以对所述模拟信号的电压幅度值进行检测，并将检测到的电压幅度值输入至比较器。比较器则可以将检波器输入的电压幅度值(即所述模拟信号的幅度)与电压基准值(即所述参考值)进行比较，并将比较结果输入至增益控制器22。

比较单元21在比较出所述模拟信号的幅度大于所述参考值时，可以将该大幅度比较结果输出至增益控制器22；而在比较出所述模拟信号的幅度不大于所述参考值时，则可以将该小幅度比较结果输出至增益控制器22。增益控制器22在比较单元21输入的比较结果为大幅度比较结果时，可以确定所述模拟信号的幅度大于所述参考值，从而将增益电路14的增益模式切换至低增益模式；而在比较单元21输入的比较结果为小幅度比较结果时，则可以确定所述模拟信号的幅度不大于所述参考值，从而将增益电路14的增益模式切换至高增益模式。

举例来说，可以将比较单元21配置为在比较出所述模拟信号的幅度大于所述参考值时输出高电平信号(即大幅度比较结果以高电平信号体现)，而在比较出所述模拟信号的幅度不大于所述参考值时输出低电平信号(即小幅度比较结果以低电平信号体现)。增益控制器22在接收到比较单元21输入的高电平信号时，可以将增益电路14的增益模式切换至低增益模式；而在接收到比较单元21输入的低电平信号时，则可以将增益电路14的增益模式切换至高增益模式。上述仅是一个例子，并不限于此。又例如，大幅度比较结果可以以低电平信号输出，小幅度比较结果可以以高电平输出。

在一个实施例中，模拟信号通过群延迟电路13处理后在时域上整体延迟的时间，与接收机10完成增益模式的切换所需要的时间相等时，可以保证在任一时间点，增益电路14的增益模式，即为增益电路14接收到的群延迟处理后的模拟信号的幅度所对应的增益模式。其中，接收机10完成增益模式的切换所需要的时间包括：控制电路12判断增益电路14要采用的增益模式的时间(可称作“增益模式的判断时间”)与增益电路14切换增益模式所需要的时间(可称作“增益模式的切换时间”)之和。然而，在实际应用中，通常模拟信号通过群延迟电路13处理后在时域上整体延迟的时间大于接收机10完成增益模式的切换所需要的时间，以提前对增益电路14的增益模式进行切换，避免增益电路14在接收到幅度较大的模拟信号时，其增益模式尚未从高增益模式切换为低增益模式所导致的信号溢出的问题。由于模拟信号通过群延迟电路13处理后在时域上整体延迟的时间，与接收机完成增益模式的切换所需要的时间之间的时间差远远小于模拟信号的大幅度持续时间或小幅度持续时间，甚至通常两者并不属于同一数量级，因此在这段时间差内可能产生的误差可以忽略不计。

模数转换电路15可以包括通用的16位ADC，也可以是其他位数的ADC。模数转换电路15在接收到通过增益电路14放大或衰减后的模拟信号后，可以对所述放大或衰减后的模拟信号进行模数转换，以将放大或衰减后的模拟信号转换为数字信号，并将转换得到的数字信号输出至幅度相位处理电路16。

幅度相位处理电路16在接收到通过模数转换电路15转换后的所述数字信号后，可以对所述数字信号的幅度和相位进行调整，以消除增益电路14在对所述模拟信号进行放大或衰减时，对所述模拟信号产生的幅度和相位的影响。

在本实施例中，幅度相位处理电路16在对所述数字信号的幅度和相位进行调整时，具体地，可以在增益电路14处于高增益模式时，根据高增益模式对应的缩放比例对所述数字信号的幅度进行缩放，并根据高增益模式对应的补偿值对所述数字信号的相位进行补偿；在增益电路14处于低增益模式时，根据低增益模式对应的缩放比例对所述数字信号的幅度进行缩放，并根据低增益模式对应的补偿值对所述数字信号的相位进行补偿。

综合上述实施例可见，在接收机中，利用群延迟的特性，可以在信号进入增益电路14之前，通过控制电路12根据所述信号的幅度确定增益电路14的增益模式。采用这样的方式，既可以根据输入信号的幅度对增益模式进行实时调整，又可以为增益模式的调整提供充足的时间，从而可以保证增益调整的实时性和及时性，也使通过通用的16位ADC对输入信号进行模数转换得以实现。因此，本申请技术方案可以在成本和功耗较低时，仍然保证增益调整的实时性和及时性，从而增加接收机的动态范围。

请参考图2，为本申请接收机20的另一个实施例的电路框图。与图1所示的接收机10类似，图2所示的接收机20也包括：群延迟电路13、增益电路14、模数转换电路15、幅度相位处理电路16，以及控制电路17，且各部分的功能与图1所示的接收机10中的对应部分的功能也是类似的。与图1所示的接收机10的主要区别是，在图2所示的接收机20中，控制电路17除了包括比较单元21和增益控制器22之外，还可以包括时序控制单元23。

在本实施例中，比较单元21也可以将所述模拟信号的幅度与参考值进行比较来获得比较结果。时序控制单元24则可以根据比较单元21的比较结果，以及模数转换电路15的采样时钟，触发增益控制器22对增益电路14的增益模式进行切换。

具体地，比较单元21在比较出所述模拟信号的幅度大于所述参考值时，可以输出大幅度比较结果至时序控制单元23；而在比较出所述模拟信号的幅度不大于所述参考值时，则可以输出小幅度比较结果至时序控制单元23。时序控制单元23在接收到比较单元21输入的大幅度比较结果时，可以根据模数转换电路15的采样时钟，触发增益控制器22将增益电路14的增益模式切换至低增益模式；而在接收到比较单元21输入的小幅度比较结果时，则可以根据模数转换电路15的采样时钟，触发增益控制器22将增益电路14的增益模式切换至高增益模式。

由时序控制单元23根据模数转换电路15的采样时钟，来触发增益控制器22对增益电路14增益模式的切换，可以使增益模式的切换时间的起始时间点与模数转换电路15的某个采样周期的起始时间点重合。在这种情况下，如果保证增益模式的切换时间小于模数转换电路15的采样周期，则可以避免模数转换电路15的某个采样时间点落在增益模式的切换过程中。由于增益模式的切换过程可能引起信号波形的波动，因此采用这样的方式可以在一定程度上避免信号失真。

基于上述实施例，时序控制单元23还可以在检测到模数转换电路15的转换时间达到后，触发幅度相位处理电路16对通过模数转换电路15转换后的数字信号的幅度和相位进行调整。采用这样的方式，可以保证幅度相位处理电路16所采用的幅度的缩放比例和相位的补偿值，与增益电路的增益模式之间的对应关系，从而可以避免由于所述缩放比例和补偿值错误而引起信号失真。

请参考图3，为图1和图2中的增益电路14的一个实施例的电路框图。如图3所示，所述增益电路14可以包括：放大器41和46、切换开关42和45，以及增益部分43和44；其中，所述放大器41和46可以选用隔离放大器；所述切换开关42和45可以选用切换速度较快的射频开关；所述增益部分43和44可以选用π型电阻衰减网络，此时增益部分43的衰减倍数小于增益部分44的衰减倍数，即增益部分43为高增益部分，增益部分44为低增益部分。增益控制器23可以控制切换开关42和45连接于高增益部分43或低增益部分44，从而实现增益电路14的增益模式的切换，即在高增益模式下通过增益部分43对输入信号进行处理，在低增益模式下通过增益部分44对输入信号进行处理。由于隔离放大器的隔离特性，采用这样的增益电路可以减小对模拟信号波形的影响，即通过该增益电路处理的模拟信号的幅度和相位的失真较小，也便于后续幅度和相位处理电路16对处理后的模拟信号的幅度和相位进行调整。

需要说明的是，也可以采用多个比较器，根据接收到的模拟信号幅度，将所述模拟信号分为多个大小档次，并采用集成芯片数字控制衰减网络，对不同大小档次的所述模拟信号进行不同增益的处理，从而实现多个档次的增益切换。相应地，后续也需要对所述模拟信号进行不同档次的幅度和相位的调整。

请参考图4，为本申请接收机40的再一个实施例的电路框图。与图1所示的接收机10类似，图4所示的接收机40也包括：群延迟电路13、增益电路14、模数转换电路15、幅度相位处理电路16，以及控制电路12，且各部分的功能与图1所示的接收机10中的对应部分的功能也是类似的。与图1所示的接收机10的主要区别是，图4所示的接收机40包括：幅度相位校正电路41，用于预先确定幅度相位处理电路16在不同增益模式下对应的幅度的缩放比例和相位的补偿值。如图4所示，所述幅度相位校正电路41可以包括：信号发生电路51、幅度相位检波电路52和幅度相位记录单元53。所述幅度相位校正电路41可以与增益电路14配合，以确定幅度相位处理电路16在不同增益模式下对应的幅度的缩放比例和相位的补偿值。在图示实施例中，所述幅度相位校正电路41整合于接收机10中。在另一个实施例中，所述幅度相位校正电路41也可以独立于接收机10。所述幅度相位校正电路41在确定幅度相位处理电路16在不同增益模式下对应的幅度的缩放比例和相位的补偿值后，可以不再参与对信号接收电路11接收到的模拟信号的处理过程。

信号发生电路51可以产生和待处理的模拟信号频率相同的信号，并将产生的信号分为两路，分别通过增益电路14的高增益模式和低增益模式进行处理。幅度相位检波电路52可以分别检测通过增益电路14的高增益模式和低增益模式处理后的信号的幅度和相位，并由幅度相位记录单元53记录检测到的高增益模式下的幅度和相位，以及低增益模式下的幅度和相位。后续可以根据高增益模式和低增益模式下的幅度和相位的差异，确定幅度相位处理电路15在不同增益模式下对应的缩放比例和补偿值，从而使高增益模式下得到的数字信号和低增益模式下得到的数字信号分别与信号接收电路11接收到的模拟信号相比，具有相同的幅度放大或衰减倍数，以及相同的相位偏差。避免接收机对信号接收电路11接收到的模拟信号中幅度较大的部分进行处理得到的数字信号，与对所述模拟信号中幅度较小的部分进行处理得到的数字信号不匹配，造成严重的信号失真。

举例来说，假设通过高增益模式的增益电路处理后，信号发生电路51产生的信号的幅度被放大了100倍，相位减小了50度；通过低增益模式的增益电路处理后，信号发生电路51产生的信号的幅度被放大了10倍，相位减小了40度，则可以将幅度相位处理电路16在高增益模式下对应的幅度的缩小比例设定为100，相位的补偿值设定为50度，在低增益模式下对应的幅度的缩小比例设定为10，相位的补偿值设定为40度；或者，也可以将幅度相位处理电路16在高增益模式下对应的幅度的缩小比例设定为10，相位的补偿值设定为10度，而在低增益模式下对应的幅度的缩小比例和相位的补偿值均设定为0；以此类推。

图4所示的接收机40的控制电路12类似于图1所示的控制电路12，在另一个实施例中，接收机40可包括类似于图2所示的控制电路17。

请参考图5，为本申请信号接收处理方法的一个实施例的流程图。所述信号接收处理方法可以应用于图1、图2和/或图4所示的接收机，然而并不限于此，信号处理方法还可用于其他接收机或装置。所述信号接收处理方法可以包括以下步骤：

步骤501：对模拟信号进行群延迟处理。

将模拟信号在时域上延迟一段时间，一般模拟信号的幅度不变。

步骤502：根据所述模拟信号的幅度对增益模式进行切换。

可以根据所述模拟信号的幅度对增益电路的增益模式进行切换，以采用低增益模式对幅度较大的模拟信号进行放大或衰减，采用高增益模式对幅度较小的模拟信号进行放大或衰减，从而达到减小信号模拟信号的动态范围的目的。

步骤503：对群延迟处理后的模拟信号进行放大或衰减。

可以采用在步骤502中确定的所述模拟信号对应的增益模式，对通过步骤501得到的群延迟处理后的模拟信号进行放大或衰减。

步骤504：将放大或衰减后的模拟信号转换为数字信号。

可以对所述放大或衰减后的模拟信号进行模数转换，以将所述放大或衰减后的模拟信号转换为数字信号。

步骤505：对所述数字信号的幅度和相位进行调整。

当切换后的增益模式为高增益模式时，根据高增益模式对应的缩放比例对所述数字信号的幅度进行缩放，并根据高增益模式对应的补偿值对所述数字信号的相位进行补偿；当切换后的增益模式为低增益模式时，根据低增益模式对应的缩放比例对所述数字信号的幅度进行缩放，并根据低增益模式对应的补偿值对所述数字信号的相位进行补偿。

图5所示的信号接收处理方法的动作以模块的形式图示，图5所示的模块中的动作的划分并非限于图示的实施例。例如，一个模块中的动作可以与另一个模块中的动作组合，或拆分为多个模块。在一些实施例中，信号接收处理方法的步骤之前、之后或中间可以有其他步骤。

图6所示为图5所示的信号接收处理方法的步骤503的一个实施例的流程图。步骤503可以包括子步骤5031至5032：

子步骤5031：将所述模拟信号的幅度与参考值进行比较。

可以将所述模拟信号的幅度与参考值进行比较以获得比较结果，可以是模拟信号较大的大幅度比较结果或模拟信号较小的小幅度比较结果。所述参考值可以预先设置。

子步骤5032：当所述模拟信号的幅度大于参考值时，将增益模式切换至低增益模式；当所述模拟信号的幅度不大于参考值时，将增益模式切换至高增益模式。

当比较结果为大幅度比较结果时，说明所述模拟信号的幅度大于参考值，可以将增益模式切换至低增益模式；当比较结果为小幅度比较结果时，说明所述模拟信号的幅度不大于参考值，可以将增益模式切换至高增益模式。

图7所示为图5所示的接收信号处理方法的步骤503的另一个实施例的流程图。步骤503也可以包括子步骤5033至5036：

子步骤5033：将所述模拟信号的幅度与参考值进行比较来获得比较结果。

可以将所述模拟信号的幅度与参考值进行比较以获得比较结果，可以是模拟信号较大的大幅度比较结果或模拟信号较小的小幅度比较结果。所述参考值可以预先设置。

子步骤5034：根据模数转换对应的采样时钟以及所述比较结果，触发对增益模式的切换。

可以根据模数转换对应的采样时钟，以及获得的比较结果，触发对增益模式的切换。

具体地，当比较结果为大幅度比较结果时，说明所述模拟信号的幅度大于参考值，可以根据模数转换对应的采样时钟，将增益模式切换至低增益模式；当比较结果为小幅度比较结果时，说明所述模拟信号的幅度不大于参考值，可以根据模数转换对应的采样时钟，将增益模式切换至高增益模式。

子步骤5035：对增益模式进行切换。

在触发对增益模式的切换后，可以进行对增益模式的切换。

基于图7所示的实施例，步骤503还可以包括子步骤5036：在检测到模数转换对应的转换时间达到后，触发对所述数字信号的幅度和相位的调整。

可以在检测到模数转换对应的转换时间达到后，触发对通过模数转换得到的数字信号的幅度和相位的调整。

图6和7所示的步骤503的动作以模块的形式图示，图6和7所示的模块的先后顺序和模块中的动作的划分并非限于图示的实施例。例如，模块可以按照不同的顺序进行；一个模块中的动作可以与另一个模块中的动作组合，或拆分为多个模块。在一些实施例中，步骤503的子步骤之前、之后或中间可以有其他子步骤。

上述信号处理方法中各个步骤的实现过程具体详见上述接收机中对应电路或单元的功能和作用的实现过程，在此不再赘述。

请参考图8，为本申请磁共振设备80的一个实施例的架构图。磁共振成像装置80包括磁体组件82，具有一个空腔83，用于收容躺在支撑床88上的受检体。磁体组件82包括用于生成静磁场的主磁体84、用于生成沿X方向、Y方向、Z方向的梯度磁场的梯度线圈85和用于发射射频脉冲的射频发射线圈86。主磁体84典型地采用超导线圈来生成静磁场。主磁体84也可以采用永磁体或常导磁体。在采用超导线圈的情况下，主磁体84包括用于冷却超导线圈的冷却系统，例如液氦冷却的低温恒温器。

磁共振成像装置80还包括信号接收电路，信号接收电路包括接收线圈87和放大器89。接收线圈87用来接收回波信号。回波信号为模拟信号，为射频脉冲信号。回波信号可被放大器89放大。在一个实施例中，放大器89可以集成于接收线圈87。

放大后的回波信号给接收单元81。接收单元81可包括前述任一实施例的接收机，用于对回波信号进行处理并数字化，生成的数字信号在通过接收单元81中的幅度相位处理电路16调整后，可提供给数字信号处理单元18进行处理。

数字信号处理单元18可以从幅度相位处理电路16调整后的数字信号中提取出基带信号，并将提取出的基带信号提供给图像重建单元19。图像重建单元19可基于所述数字信号处理电路18提取出的基带信号进行磁共振图像的重建。在图示实施例中，数字信号处理单元18独立于接收单元81。在另一个实施例中，数字信号处理单元18可整合于接收单元81中。

磁共振成像装置80还包括射频控制单元805、梯度控制单元806、支撑床控制单元807和序列控制单元808。射频控制单元805通过射频功率放大器809控制射频发射线圈86来发射射频脉冲。射频控制单元805可响应总控制单元812的指令发出脉冲信号，射频功率放大器809将该脉冲信号进行功率放大，之后提供给射频发射线圈86，以发射射频脉冲。

梯度控制单元806通过梯度功率放大器810控制梯度线圈85来将梯度磁场(例如X方向的梯度磁场、Y方向的梯度磁场和Z方向的梯度磁场)叠加在静磁场上。梯度磁场对受检体内的磁自旋进行空间编码。典型地，多个梯度线圈85包括沿三个正交空间方向(X方向、Y方向和Z方向)进行空间编码的三个单独的梯度线圈。梯度控制单元806可响应总控制单元812的指令来控制梯度线圈85。

支撑床控制单元807用来控制支撑床88的运动。序列控制单元808用来生成梯度脉冲和射频脉冲的序列。总控制单元812还可控制支撑床控制单元807和序列控制单元808，其可负责总体控制，可接收输入装置813，例如键盘、鼠标、触摸屏等，提供的信息。显示装置814可用来显示重建的图像、测量的数据、参数、波形等。

磁共振成像装置80的总控制单元812、数字信号处理单元18、图像重建单元19、射频控制单元805、梯度控制单元806、支撑床控制单元807和序列控制单元808可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。磁共振成像装置80还可包含其他未图示的元件，例如存储器。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部部件来实现本申请方案的目的。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种接收机，其特征在于，所述接收机包括：

群延迟电路，用于对模拟信号进行群延迟处理；

增益电路，用于对所述群延迟电路处理后的模拟信号进行放大或衰减；

控制电路，用于根据所述模拟信号的幅度对所述增益电路的增益模式进行切换；

模数转换电路，用于将所述增益电路放大或衰减后的模拟信号转换为数字信号；及

幅度相位处理电路，用于对所述模数转换电路转换后的所述数字信号的幅度和相位进行调整。

2.根据权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述控制电路包括：

比较单元，用于将所述模拟信号的幅度与参考值进行比较；及

增益控制器，用于在所述模拟信号的幅度大于所述参考值时，将所述增益电路的增益模式切换至低增益模式，并在所述模拟信号的幅度不大于所述参考值时，将所述增益电路的增益模式切换至高增益模式。

3.根据权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述控制电路包括：

比较单元，用于将所述模拟信号的幅度与参考值进行比较来获得比较结果；

增益控制器，用于对所述增益电路的增益模式进行切换；及

时序控制单元，用于根据所述比较器的比较结果以及所述模数转换电路的采样时钟，触发所述增益控制器对所述增益电路的增益模式进行切换。

4.根据权利要求3所述的接收机，其特征在于，所述时序控制单元还用于：

在检测到所述模数转换电路的转换时间达到后，触发所述幅度相位处理电路对所述数字信号的幅度和相位进行调整。

5.根据权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述群延迟电路包括：带通滤波器。

6.根据权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述接收机还包括：

幅度相位校正电路，用于确定所述幅度相位处理电路在不同增益模式下对应的幅度的缩放比例和相位的补偿值。

7.根据权利要求6所述的接收机，其特征在于，所述幅度相位校正电路包括：

信号发生电路，用于产生和所述模拟信号频率相同的信号，并将产生的信号分别输入至高增益模式的增益电路和低增益模式的增益电路；

幅度相位检波电路，用于分别检测通过高增益模式的增益电路和低增益模式的增益电路处理后的信号的幅度和相位；

幅度相位记录单元，用于记录检测到的高增益模式下的幅度和相位，以及低增益模式下的幅度和相位。

8.根据权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述幅度相位处理电路用于：

在所述增益电路处于高增益模式时，根据高增益模式对应的缩放比例对所述数字信号的幅度进行缩放，并根据高增益模式对应的补偿值对所述数字信号的相位进行补偿；及

在所述增益电路处于低增益模式时，根据低增益模式对应的缩放比例对所述数字信号的幅度进行缩放，并根据低增益模式对应的补偿值对所述数字信号的相位进行补偿。

9.一种信号接收处理方法，其特征在于，所述信号接收处理方法包括：

对模拟信号进行群延迟处理；

根据所述模拟信号的幅度对增益模式进行切换；

对群延迟处理后的模拟信号进行放大或衰减；

将放大或衰减后的模拟信号转换为数字信号；及

对所述数字信号的幅度和相位进行调整。

10.根据权利要求9所述的信号接收处理方法，其特征在于，所述根据所述模拟信号的幅度进行增益模式的切换，包括：

将所述模拟信号的幅度与参考值进行比较；

当所述模拟信号的幅度大于参考值时，将增益模式切换至低增益模式；及

当所述模拟信号的幅度不大于参考值时，将增益模式切换至高增益模式。

11.根据权利要求9所述的信号接收处理方法，其特征在于，所述根据所述模拟信号的幅度进行增益模式的切换，包括：

将所述模拟信号的幅度与参考值进行比较来获得比较结果；

根据模数转换对应的采样时钟以及所述比较结果，触发对增益模式的切换；及

对增益模式进行切换。

12.根据权利要求11所述的信号接收处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

在检测到模数转换对应的转换时间达到后，触发对所述数字信号的幅度和相位的调整。

13.根据权利要求9所述的信号接收处理方法，其特征在于，所述对所述数字信号的幅度和相位进行调整，包括：

当切换后的增益模式为高增益模式时，根据高增益模式对应的缩放比例对所述数字信号的幅度进行缩放，并根据高增益模式对应的补偿值对所述数字信号的相位进行补偿；及

当切换后的增益模式为低增益模式时，根据低增益模式对应的缩放比例对所述数字信号的幅度进行缩放，并根据低增益模式对应的补偿值对所述数字信号的相位进行补偿。

14.一种磁共振成像设备，其特征在于，所述磁共振成像设备包括：

信号接收电路，用于接收模拟信号；

权利要求1至8任一所述的接收机，用于处理所述信号接收电路接收的模拟信号；

数字信号处理单元，用于从所述幅度相位处理电路调整后的数字信号中提取基带信号；及

图像重建单元，用于基于所述数字信号处理电路提取出的基带信号进行磁共振图像的重建。