CN114296017A - 磁共振接收装置、磁共振信号处理方法和磁共振设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁共振接收装置、磁共振信号处理方法和磁共振设备，该磁共振接收装置包括射频前端电路、多路模数转换器和数字信号处理模块，其中，射频前端电路的输出端与每路模数转换器的输入端连接，每路模数转换器的输出端与数字信号处理模块的输入端连接，每路模数转换器使用的基准电压互不相同；其中，射频前端电路用于接收模拟磁共振信号，并将模拟磁共振信号输出至每路模数转换器中；每路模数转换器用于对射频前端电路输出的信号进行模数转换，并输出转换后的数字信号；数字信号处理模块用于对每路模数转换器输出的数字信号进行选取和幅值补偿，得到数字磁共振信号。上述装置电路简单、功耗低、成本低，增加了磁共振接收装置的动态范围。

Description

磁共振接收装置、磁共振信号处理方法和磁共振设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其是涉及一种磁共振接收装置、磁共振信号处理方法和磁共振设备。

背景技术

磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)，是指利用射频系统和梯度系统对处于恒定磁场中的样品进行激发，并产生磁共振信号，然后通过接收采集装置对信号进行采集和重建，从而获得样品图像的方法。在磁共振扫描成像技术中，尤其是3D扫描成像技术组中，激发产生的磁共振信号功率相比传统2D扫描成像要大很多，最大峰值功率可达-20dBm左右，另一方面，也要求磁共振接收装置能够采集大于热噪声-174dBm/Hz的极低磁共振信号。如此大的动态范围，对于磁共振接收装置是比较严峻的挑战。

目前，磁共振接收装置的动态范围主要受限于采用的模拟数字转换器(ADC)。在现有技术中，提升磁共振接收装置的动态范围的常用方法主要有以下两种。第一种是预先设定增益的方案，即通过预先调整放大电路的增益来实现增加接收信号动态范围的目的；第二种方案是对输入的磁共振信号分出多路分支电路，每个分支采用不同的放大倍数(或衰减倍数)，然后使用多个ADC进行采集，最后根据信号的实际大小选择使用某一路ADC通道的数据作为输出。

但是，上述第一种方案无法根据信号大小实时调整增益，即信号接收装置对动态范围的拓展的静态的，对磁共振成像质量的提升能力不足；而第二种方案增加了多路分支的模拟电路，额外的增加了电路成本和开发难度，并且，由于第二个方案中的电路中存在多个分支，不同分支上不仅存在幅度的差异，同时也存在相位的差异，在后续的数字信号处理中，需要同时对幅度和相位进行补偿，信号补偿难度较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种磁共振接收装置、磁共振信号处理方法和磁共振设备，主要目的在于解决磁共振接收装置无法实时调整动态范围，或磁共振接收装置电路成本高且信号补偿难度大的技术问题。

根据本发明的第一个方面，提供了一种磁共振接收装置，该磁共振接收装置包括射频前端电路、多路模数转换器和数字信号处理模块，其中，

射频前端电路的输出端与每路模数转换器的输入端连接，每路模数转换器的输出端与数字信号处理模块的输入端连接，每路模数转换器使用的基准电压互不相同；

其中，射频前端电路用于接收模拟磁共振信号，并将模拟磁共振信号输出至每路模数转换器中；每路模数转换器用于对射频前端电路输出的信号进行模数转换，并输出转换后的数字信号；数字信号处理模块用于对每路模数转换器输出的数字信号进行选取，并对选取的数字信号的幅值进行补偿，得到数字磁共振信号。

在本发明的一个实施例中，可选地，射频前端电路包括滤波器和放大器，其中，滤波器的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与每路模数转换器的输入端连接；或放大器的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与每路模数转换器的输入端连接。

在本发明的一个实施例中，可选地，每路模数转换器的基准电压由外部电源输入或使用模数转换器内部的基准电压。

在本发明的一个实施例中，可选地，数字信号处理模块包括选择单元和数字信号补偿单元，其中，选择单元，用于接收每路模数转换器输出的数字信号，并分别判断每路模数转换器输出的数字信号是否在对应的信号选取范围内；若任一路模数转换器输出的数字信号在对应的信号选取范围内，则对模数转换器输出的数字信号进行选取；数字信号补偿单元，用于根据预设的基准电压和选取的数字信号对应的基准电压之间的比值，对选取的数字信号进行幅值补偿，得到数字磁共振信号。

在本发明的一个实施例中，可选地，数字信号处理模块通过专用集成电路、现场可编程逻辑阵列、复杂可编程逻辑器件或数字信号处理器中的任一种器件实现。

根据本发明的第二个方面，提供了一种磁共振信号处理方法，该方法应用于如上述任一项实施例所述的磁共振接收装置的数字信号处理模块中，该方法包括：

接收每路模数转换器输出的数字信号，并分别判断每路模数转换器输出的数字信号是否在对应的信号选取范围内；

若任一路模数转换器输出的数字信号在对应的信号选取范围内，则对模数转换器输出的数字信号进行选取；

根据预设的基准电压和选取的数字信号对应的基准电压之间的比值，对选取的数字信号进行幅值补偿，得到数字磁共振信号。

在本发明的一个实施例中，可选地，在接收每路模数转换器输出的数字信号之前，上述方法还包括：根据每路模数转换器使用的基准电压，确定每路模数转换器对应的信号接收范围；根据每路模数转换器对应的信号接收范围，确定每路模数转换器对应的信号选取范围，其中，每路模数转换器对应的信号选取范围互不重合。

根据本发明的第三个方面，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述磁共振信号处理方法。

根据本发明的第四个方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述磁共振信号处理方法。

根据本发明的第五个方面，提供了一种磁共振设备，该磁共振设备包括如上述任一项实施例所述的磁共振接收装置。

本发明提供的一种磁共振接收装置、磁共振信号处理方法和磁共振设备，能够对不同幅度的磁共振信号做通用的射频前端处理，无需根据信号幅度分出多路分支并实施不同的增益或衰减，并能够使用多路基准电压互不相同的模数转换器同时采样经过射频前端电路处理的磁共振信号，且数字信号处理模块只需对多路模数转换器输出的数字信号进行选取和幅值补偿，无需复杂的相位补偿即可得到数字磁共振信号。上述磁共振接收装置可以有效的降低磁共振信号补偿的难度，硬件电路简单、功耗低、成本低，能够融合多路模数转换器的动态范围，有效的增加了磁共振接收装置的动态范围。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明提供的一种现有技术提供的磁共振接收装置的电路结构示意图；

图2示出了本发明提供的另一种现有技术提供的磁共振接收装置的电路结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的一种磁共振接收装置的电路结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的一种磁共振接收装置的电路结构示意图；

图5示出了本发明实施例提供的一种磁共振接收装置的电路结构示意图；

图6示出了本发明实施例提供的一种磁共振信号处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

磁共振接收装置的动态范围主要受限于模拟数字转换器(ADC，Analog-to-Digital Converter)的动态范围。从理论上讲，对于单通道的ADC，其分辨率(即模拟信号转换数字信号的位宽)每增加一位，其信噪比可提高6dB，动态范围随之增加6dB，对于一般通用16位的ADC，动态范围理论最大值为96dB，但是，商用的ADC受限于工艺往往达不到理论值，因而单个ADC无法满足磁共振成像需求。同时，对于磁共振信号，往往需要较高的采样率(通常大于10Msps)，所选用的ADC需同时满足高采样率和高分辨率，如此高性能的ADC通常价格比较昂贵。

目前，提升磁共振接收装置动态范围的常用方法主要有以下两种方法。

第一种方案是预先设定增益的方案。图1示出了一种现有技术提供的磁共振接收装置的电路结构示意图。其中，101为接收线圈；102为第一级放大器，通常集成在线圈内部；103为抗混叠滤波器，目的在于抑制其它频段的干扰信号；104为可调增益放大器，用于增加接收信号的动态范围；110为扫描控制单元，用于根据扫描参数，通过109增益控制单元设定放大增益；105为模数转换器，其输出的数字化的信号经过106数字信号处理单元后可以转成107图像重建单元所需的基带数据。

在上述方案中，可以通过预先调整放大电路104的增益的方式来实现增加接收信号动态范围的目的，但是，这具有一定的局限性。首先，104增益大小的设定一般是通过预扫描或者扫描前复杂的序列计算得到，这增加了扫描时间，其次，这种预先设定的方法通常不能够根据磁共振信号的大小实时对增益进行调整，在一定程度上影响了图像质量，限制了一些高级扫描的应用。

第二种方案是对输入磁共振信号分出多路分支电路，每个分支采用不同的放大倍数(或衰减倍数)，然后使用多个ADC进行采集，最后根据信号的实际大小选择使用某一路ADC通道的数据。如图2所示，图2示出了另一种现有技术提供的磁共振接收装置的电路结构示意图。其中，线圈18可以发出信号，到达ADC 70a仅经过一级增益放大66a；到达ADC 70b则会经过二级增益放大66a和66b，总增益为两者之和；到达ADC 70c则会经过三级增益66a，66b，66c，增益为三者之和。当线圈18发出信号较小时，MUX108选择增益较大的ADC 70c输出，当线圈18发出信号中等大小时，MUX108选择增益适中的ADC 70b输出，当线圈18发出信号较大时，MUX108选择增益较大的ADC 70a输出。MUX108的输出由阈值模块106根据设定阈值自动作出选择。这种方案的优势是，接收装置可实时地根据信号的大小调整增益，从而在磁共振扫描成像中，无需预扫描过程获取信号大小，简化了流程，同时也提高了成像质量。

但是，上述方案需要使用多个ADC，并且，每个ADC的前端电路会增加多个分支电路，并包含多个放大器或衰减器，这造成了成本和功耗的增加。此外，由于上述电路存在多个模拟前端的分支，同一路信号经过每一路分支后的幅度和相位均会发生不同，因此需要在MUX108模块后的数字处理单元中进行幅度和相位的补偿，由于电路中器件的离散型，工作环境温度的漂移等因素，补偿系数需要进行实时调整，这进一步增加了数字信号处理的难度。

针对上述现有技术中存在的问题，下面结合图3至图6描述根据本发明一些实施例提出的磁共振接收装置、磁共振信号处理方法和磁共振设备。

本发明的一个实施例首先提供了的一种磁共振接收装置，如图3所示，该磁共振接收装置包括射频前端电路、多路模数转换器和数字信号处理模块，其中，射频前端电路的输出端与每路模数转换器的输入端连接，每路模数转换器的输出端与数字信号处理模块的输入端连接，每路模数转换器使用的基准电压互不相同。在本实施例中，射频前端电路可用于接收模拟磁共振信号，并将模拟磁共振信号输出至每路模数转换器中，每路模数转换器可用于对射频前端电路输出的信号进行模数转换，并输出转换后的数字信号，最后，数字信号处理模块可用于对每路模数转换器输出的数字信号进行选取，并对选取的数字信号的幅值进行补偿，得到数字磁共振信号。

具体的，上述磁共振接收装置可以接收线圈输入的模拟磁共振信号，然后，接收到的模拟磁共振信号经过射频前端电路的处理后，可以被多路基准电压互不相同的模数转换器同时采样，最后，经过数字信号处理模块处理后，即可重建出磁共振图像所需的数字磁共振信号。在本实施例中，射频前端电路只有一路，即对于不同幅度的模拟磁共振信号，射频前端电路只需进行通用的射频前端处理即可，无需根据信号幅度分出多路分支，来实施不同的增益或衰减。进一步的，模拟磁共振信号经过射频前端电路的处理后，可以被多路差异化配置的模数转换器(ADC)同时采样，其中，ADC的差异化配置是指不同的ADC使用不同的基准电压，这样一来，基准电压较低的ADC采样精度较高，最大可量化信号功率较小，信号接收范围较小，基准电压较高的ADC采样精度较低，最大可量化信号功率较大，信号接收范围较大。通过这种方式，既兼顾了小幅度信号的信噪比，又拓展了磁共振接收装置对于大幅度信号的动态接收范围。最后，经过多路ADC的采样后，数字信号处理模块可以对每一路模数转换器输出的数字信号进行选取，并对选取的数字信号的幅值进行补偿，无需进行复杂的相位补偿，即可得到数字磁共振信号。

上述实施例提出的磁共振接收装置，能够对不同幅度的磁共振信号做通用的射频前端处理，无需根据信号幅度分出多路分支并实施不同的增益或衰减，并能够使用多路基准电压互不相同的模数转换器同时采样经过射频前端电路处理的磁共振信号，且数字信号处理模块只需对多路模数转换器输出的数字信号进行选取，对选取的数字信号的幅值进行补偿，无需复杂的相位补偿即可得到数字磁共振信号。上述磁共振接收装置可以有效的降低磁共振信号补偿的难度，硬件电路简单、功耗低、成本低，能够融合多路模数转换器的动态范围，有效的增加了磁共振接收装置的动态范围。

在一个实施例中，如图5所示，上述磁共振接收装置中的射频前端电路可以包括滤波器201和放大器202，其中，滤波器201和放大器202可以通过串联的方式连接，且滤波器201和放大器202的连接位置可以进行前后置换，即射频前端电路可以有两种电路连接方式，第一种是滤波器的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与每路模数转换器的输入端连接；第二种是放大器的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与每路模数转换器的输入端连接。在本实施例中，滤波器201可以是频率响应为低通或带通特性的滤波器，其构成可以是声表面波滤波器或多级LC滤波器等。放大器202可以是频率响应为宽带或窄带特性的放大器，其构成可以是三级管放大电路、集成式运算放大器、或商用的增益模块等等。可以理解的是，技术人员可以根据实际情况选择射频前端电路的连接方式和具体器件构成，并且也可以根据实际需要增设其他的元器件，例如，放大器可以通过一级放大器或者多级放大器来实现，本实施例在此不做具体限定。

在一个实施例中，每路模数转换器的基准电压端口可以分别与一个外部基准电压连接，同时，对于包含内部基准电压源的模数转换器来说，也可直接使用内部基准电压。如图4所示，图中共包含两路模数转换器，分别为ADC1和ADC2，其中，两路模数转换器可以分别与外部的基准电压源连接，也可以与内部电压源连接，但是需要保证ADC1和ADC2使用的外部基准电压互不相同，从而使两路模数转换器具有不同的信号接收范围。

在一个实施例中，数字信号处理模块包括选择单元和数字信号补偿单元，其中，选择单元可用于接收每路模数转换器输出的数字信号，并分别判断每路模数转换器输出的数字信号是否在对应的信号选取范围内，若任一路模数转换器输出的数字信号在对应的信号选取范围内，则对模数转换器输出的数字信号进行选取，进一步的，数字信号补偿单元可用于根据预设的基准电压和选取的数字信号对应的基准电压之间的比值，对选取的数字信号进行幅值补偿，得到数字磁共振信号。

具体的，数字信号处理模块涉及信号选取和信号补偿算法。以图4为例，对于数字信号处理模块，假设两路模拟数字转换器ADC1和ADC2的基准电压分别为V1和V2，预设的基准电压为V0，ADC1的输出为y1，ADC2的输出为y2，数字信号处理模块的输出为y。数字信号补偿系数为β1＝V0/V1，β2＝V0/V2。假定V1<V2，数字信号处理单元中选取和补偿算法的数学表达式为：

其中，|β₁×y1|表示β₁×y1绝对值，|β₂×y2|表示β₂×y2绝对值。在本例中，ADC1和ADC2输出的数字信号对应的信号选取范围互不重合。以此类推，当模拟转换器为n路时，数字信号处理模块的信号选取和信号补偿算法的数学表达式为：

上述数字信号处理模块可以实时的根据每一路模数转换器输出的信号大小选择输出模数转换器输出的数字信号，拓展动态范围的同时也兼顾了小信号的信噪比。并且，上述数字信号处理模块只需完成幅度补偿，且幅度补偿系数为固定值，因此，可以极大的简化数字信号处理模块的信号处理难度。

在一个实施例中，数字信号处理模块可以通过专用集成电路、现场可编程逻辑阵列、复杂可编程逻辑器件或数字信号处理器中的任一种器件实现。即数字信号处理模块的功能既可以通过硬件电路来实现，也可以通过软件编程来实现，实现方式较为灵活。

具体实施例：

进一步的，作为上述各实施例的具体实施方式的细化和扩展，为了完整说明本实施例的实施过程，提供了一种磁共振接收装置，如图5所示，该磁共振接收装置由201～207单元组成，其中，磁共振接收装置可以接收来自线圈101的磁共振信号，201为滤波器，202为放大器，203为基准电压源，204与205为ADC单元，206为选择单元，207为数字信号补偿单元。

在上述电路中，201～207共同构成接收装置。其中，201可以为频率响应是低通或带通特性的滤波器，其构成可以是声表面波滤波器或多级LC滤波器等。202可以为频率响应为宽带或窄带特性的放大器，其功能可以通过一级或者多级来实现，其构成可以是三级管放大电路、集成式运算放大器、或商用的增益模块等，放大器与滤波器的先后顺序可前后置换。进一步的，203为基准电压源，此基准电压源可由商用精密电压源组成。204和205为ADC(模拟数字转换器)，具备基准电压外部输入。206和207可由专用ASIC电路或现场可编程逻辑阵列FPGA实现，也可由数字信号处理模块DSP组成。此外，在上述电路中，可以不限于两路ADC同时采样，即也可大于2路ADC同时采集，且两路ADC可由一路ADC使用内部基准电压源，一路使用外部基准电压源。

进一步的，上述电路的工作原理为：磁共振接收装置接收来自线圈101的模拟磁共振信号，然后，模拟磁共振信号经过滤波器的滤波处理和放大器的放大处理后，可以同时被两个ADC(包括204ADC1和205ADC2)接收，其中，204ADC1和205ADC2使用不同的外部基准电压，两路基准电压均由203输出。在本实施例中，204ADC1可配置为低基准电压输入，具有较高的量化精度，但最大输入功率较小。205ADC2可以配置为高基准电压输入，具有低的量化精度，但最大输入功率较大。具体的，当磁共振信号较小时，ADC1未饱和，选择单元206的输出为ADC1的输出；当磁共振信号较大时，ADC1趋于饱和，选择输出单元206输出为ADC2的输出。信号处理单元207完成数字化数据的幅度补偿，其补偿系数为两路ADC基准电压之间的比值。

该方案的优势在于：

①通过融合ADC1和ADC2的动态范围拓展了磁共振接收装置的动态范围，并且可实时地根据信号大小选择输出，拓展动态范围的同时也兼顾了小信号的信噪比。

②ADC前端电路无分支电路，相对对于现有技术中多支路的方案节省了多个放大器单元，从而降低了电路成本和功耗。

③ADC前端电路无分支电路，多个模数转换单元的输入信号相同，无相位差异，其数字信号补偿单元只需完成幅度补偿，而且补偿系数为固定值。相对于现有技术中的相位补偿方案，简化了数字信号补偿单元的实现难度。

进一步的，本发明的实施例还提供了一种磁共振设备，该磁共振设备包括如上述任一项实施例所述的磁共振接收装置。如图3所示，该磁共振接收装置包括射频前端电路、多路模数转换器和数字信号处理模块，其中，射频前端电路的输出端与每路模数转换器的输入端连接，每路模数转换器的输出端与数字信号处理模块的输入端连接，每路模数转换器使用的基准电压互不相同。在本实施例中，射频前端电路可用于接收模拟磁共振信号，并将模拟磁共振信号输出至每路模数转换器中，每路模数转换器可用于对射频前端电路输出的信号进行模数转换，并输出转换后的数字信号，最后，数字信号处理模块可用于对每路模数转换器输出的数字信号进行选取和幅值补偿，得到数字磁共振信号。

具体的，上述磁共振接收装置可以接收线圈输入的模拟磁共振信号，然后，接收到的模拟磁共振信号经过射频前端电路的处理后，可以被多路基准电压互不相同的模数转换器同时采样，最后，经过数字信号处理模块处理后，即可重建出磁共振图像所需的数字磁共振信号。在本实施例中，射频前端电路只有一路，即对于不同幅度的模拟磁共振信号，射频前端电路只需进行通用的射频前端处理即可，无需根据信号幅度分出多路分支，来实施不同的增益或衰减。进一步的，模拟磁共振信号经过射频前端电路的处理后，可以被多路差异化配置的模数转换器(ADC)同时采样，其中，ADC的差异化配置是指不同的ADC使用不同的基准电压，这样一来，基准电压较低的ADC采样精度较高，最大可量化信号功率较小，信号接收范围较小，基准电压较高的ADC采样精度较低，最大可量化信号功率较大，信号接收范围较大。通过这种方式，既兼顾了小幅度信号的信噪比，又拓展了磁共振接收装置对于大幅度信号的动态接收范围。最后，经过多路ADC的采样后，数字信号处理模块可以对每一路模数转换器输出的数字信号进行选取和幅值补偿，无需进行复杂的相位补偿，即可得到数字磁共振信号。

上述实施例提出的磁共振设备，能够对不同幅度的磁共振信号做通用的射频前端处理，无需根据信号幅度分出多路分支并实施不同的增益或衰减，并能够使用多路基准电压互不相同的模数转换器同时采样经过射频前端电路处理的磁共振信号，且数字信号处理模块只需对多路模数转换器输出的数字信号进行选取和幅值补偿，无需复杂的相位补偿即可得到数字磁共振信号。上述磁共振设备可以有效的降低磁共振信号补偿的难度，且能够融合多路模数转换器的动态范围，有效的增加了磁共振设备的动态范围。

在一个实施例中，如图6所示，还提供了一种磁共振信号处理方法，以该方法应用于上述任一项实施例所述的磁共振接收装置的数字信号处理模块中为例进行说明，包括以下步骤：

301、接收每路模数转换器输出的数字信号，并分别判断每路模数转换器输出的数字信号是否在对应的信号选取范围内。

302、若任一路模数转换器输出的数字信号在对应的信号选取范围内，则对模数转换器输出的数字信号进行选取。

303、根据预设的基准电压和选取的数字信号对应的基准电压之间的比值，对选取的数字信号进行幅值补偿，得到数字磁共振信号。

具体的，数字信号处理模块涉及信号选取和信号补偿算法。以图4为例，对于数字信号处理模块，假设两路模拟数字转换器ADC1和ADC2的基准电压分别为V₁和V₂，预设的基准电压为V₀，ADC1的输出为y₁，ADC2的输出为y₂，数字信号处理模块的输出为y。数字信号补偿系数为β₁＝V₀/V₁，β₂＝V₀/V₂。假定V₁<V₂，数字信号处理单元中选取和补偿算法的数学表达式为：

其中，|β₁×y₁|表示β₁×y₁绝对值，|β₂×y₂|表示β₂×y₂绝对值。在本例中，ADC1和ADC2输出的数字信号对应的信号选取范围互不重合。以此类推，当模拟转换器为n路时，数字信号处理模块的信号选取和信号补偿算法的数学表达式为：

在上述磁共振信号处理方法中，每一路模数转换器输出的数字信号均可以预先设定一个对应的信号选取范围，从而可以根据设定的信号选取范围选择对应的通道输出信号。上述磁共振信号处理方法可以实时的根据每一路模数转换器输出的信号大小选择输出模数转换器输出的数字信号，拓展动态范围的同时也兼顾了小信号的信噪比。并且，上述磁共振信号处理方法只需完成幅度补偿，且幅度补偿系数为固定值，因此，可以极大的简化数字信号处理模块的信号处理难度。

在一个实施例中，在上述步骤301之前，磁共振信号处理方法还可以包括以下步骤：根据每路模数转换器使用的基准电压，确定每路模数转换器对应的信号接收范围，进而根据每路模数转换器对应的信号接收范围，确定每路模数转换器对应的信号选取范围，其中，每路模数转换器对应的信号选取范围互不重合。在本实施例中，数字信号处理模块可以根据每路模数转换器使用的基准电压，确定每路模数转换器对应的信号接收范围，进而可以根据上述信号选取和信号补偿算法公式，得到每路模数转换器对应的互不重合的信号选取范围，从而得到最终的数字磁共振信号。

进一步的，作为图6所示方法的具体实现，本实施例提供了一种磁共振信号处理装置，该装置包括：信号接收模块41、信号选取模块42和信号补偿模块43。

信号接收模块41，可用于接收每路所述模数转换器输出的数字信号，并分别判断每路所述模数转换器输出的数字信号是否在对应的信号选取范围内；

信号选取模块42，可用于若任一路所述模数转换器输出的数字信号在对应的信号选取范围内，则对所述模数转换器输出的数字信号进行选取；

信号补偿模块43，可用于根据预设的基准电压和所述选取的数字信号对应的基准电压之间的比值，对所述选取的数字信号进行幅值补偿，得到数字磁共振信号。

在具体的应用场景中，本装置还包括信号范围确定模块44，所述信号范围确定模块44可用于根据每路模数转换器对应的基准电压，确定每路模数转换器对应的信号接收范围；根据每路模数转换器对应的信号接收范围，确定每路模数转换器对应的信号选取范围，其中，每路模数转换器对应的信号选取范围互不重合。

需要说明的是，本实施例提供的一种磁共振信号处理装置所涉及各功能单元的其它相应描述，可以参考图6中的对应描述，在此不再赘述。

基于上述如图6所示方法，相应的，本实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述如图6所示的磁共振信号处理方法。

基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该待识别软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。

基于上述如图6所示的方法，以及磁共振信号处理装置实施例，为了实现上述目的，本实施例还提供了一种磁共振信号处理的实体设备，具体可以为个人计算机、服务器、智能手机、平板电脑、智能手表、或者其它网络设备等，该实体设备包括存储介质和处理器；存储介质，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现上述如图6所示的方法。

可选的，该实体设备还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频(RadioFrequency，RF)电路，传感器、音频电路、WI-FI模块等等。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)等，可选用户接口还可以包括USB接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)等。

本领域技术人员可以理解，本实施例提供的一种磁共振信号处理的实体设备结构并不构成对该实体设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理上述实体设备硬件和待识别软件资源的程序，支持信息处理程序以及其它待识别软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信，以及与信息处理实体设备中其它硬件和软件之间通信。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，也可以通过硬件实现。上述包括射频前端电路、多路模数转换器和数字信号处理模块，其中，射频前端电路的输出端与每路模数转换器的输入端连接，每路模数转换器的输出端与数字信号处理模块的输入端连接，每路模数转换器使用的基准电压互不相同；射频前端电路用于接收模拟磁共振信号，并将模拟磁共振信号输出至每路模数转换器中；每路模数转换器用于对射频前端电路输出的信号进行模数转换，并输出转换后的数字信号；数字信号处理模块用于对每路模数转换器输出的数字信号进行选取和幅值补偿，得到数字磁共振信号。与现有技术相比，上述磁共振接收装置可以有效的降低磁共振信号补偿的难度，硬件电路简单、功耗低、成本低，能够融合多路模数转换器的动态范围，有效的增加了磁共振接收装置的动态范围。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种磁共振接收装置，其特征在于，所述磁共振接收装置包括射频前端电路、多路模数转换器和数字信号处理模块，其中，

所述射频前端电路的输出端与每路所述模数转换器的输入端连接，每路所述模数转换器的输出端与所述数字信号处理模块的输入端连接，每路模数转换器使用的基准电压互不相同；

其中，所述射频前端电路用于接收模拟磁共振信号，并将所述模拟磁共振信号输出至每路所述模数转换器中；所述每路模数转换器用于对所述射频前端电路输出的信号进行模数转换，并输出转换后的数字信号；所述数字信号处理模块用于对每路所述模数转换器输出的数字信号进行选取，并对选取的数字信号的幅值进行补偿，得到数字磁共振信号。

2.根据权利要求1所述的磁共振接收装置，其特征在于，所述射频前端电路包括滤波器和放大器，其中，

所述滤波器的输出端与所述放大器的输入端连接，所述放大器的输出端与每路所述模数转换器的输入端连接；或

所述放大器的输出端与所述滤波器的输入端连接，所述滤波器的输出端与每路所述模数转换器的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的磁共振接收装置，其特征在于，每路所述模数转换器的基准电压由外部电源输入或使用所述模数转换器内部的基准电压。

4.根据权利要求1所述的磁共振接收装置，其特征在于，所述数字信号处理模块包括选择单元和数字信号补偿单元，其中，

所述选择单元，用于接收每路所述模数转换器输出的数字信号，并分别判断每路所述模数转换器输出的数字信号是否在对应的信号选取范围内；若任一路所述模数转换器输出的数字信号在对应的信号选取范围内，则对所述模数转换器输出的数字信号进行选取；

所述数字信号补偿单元，用于根据预设的基准电压和所述选取的数字信号对应的基准电压之间的比值，对所述选取的数字信号进行幅值补偿，得到数字磁共振信号。

5.根据权利要求1或4所述的磁共振接收装置，其特征在于，所述数字信号处理模块通过专用集成电路、现场可编程逻辑阵列、复杂可编程逻辑器件或数字信号处理器中的任一种器件实现。

6.一种磁共振信号处理方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至5中任一项所述的磁共振接收装置的数字信号处理模块中，所述方法包括：

接收每路所述模数转换器输出的数字信号，并分别判断每路所述模数转换器输出的数字信号是否在对应的信号选取范围内；

若任一路所述模数转换器输出的数字信号在对应的信号选取范围内，则对所述模数转换器输出的数字信号进行选取；

根据预设的基准电压和所述选取的数字信号对应的基准电压之间的比值，对所述选取的数字信号进行幅值补偿，得到数字磁共振信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在接收每路所述模数转换器输出的数字信号之前，所述方法还包括：

根据每路所述模数转换器使用的基准电压，确定每路模数转换器对应的信号接收范围；

根据每路模数转换器对应的信号接收范围，确定每路模数转换器对应的信号选取范围，其中，每路所述模数转换器对应的信号选取范围互不重合。

8.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6或7所述的方法的步骤。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6或7所述的方法的步骤。

10.一种磁共振设备，其特征在于，所述磁共振设备包括如权利要求1至5中任一项所述的磁共振接收装置。

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