JP2002159470A - 高周波受信信号のサンプリング方法 - Google Patents
高周波受信信号のサンプリング方法Info
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
- G01R33/3621—NMR receivers or demodulators, e.g. preamplifiers, means for frequency modulation of the MR signal using a digital down converter, means for analog to digital conversion [ADC] or for filtering or processing of the MR signal such as bandpass filtering, resampling, decimation or interpolation
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 磁気共鳴装置の高周波受信系回路に関し、僅
かな費用で確実な高周波信号サンプリングが可能な方法
を提供する。 【解決手段】 信号処理のため低周波のベース帯域に周
波数逓減混合される高周波受信信号のサンプリング方法
において、高周波受信信号ＨＦが直接高クロック作動の
アナログ・ディジタル変換器５に与えられ、そのアナロ
グ・ディジタル変換器５においてクロックに関係してよ
り低い周波数に変換され、その後ディジタル復調により
再び低周波のベース帯域に周波数逓減混合される。
かな費用で確実な高周波信号サンプリングが可能な方法
を提供する。 【解決手段】 信号処理のため低周波のベース帯域に周
波数逓減混合される高周波受信信号のサンプリング方法
において、高周波受信信号ＨＦが直接高クロック作動の
アナログ・ディジタル変換器５に与えられ、そのアナロ
グ・ディジタル変換器５においてクロックに関係してよ
り低い周波数に変換され、その後ディジタル復調により
再び低周波のベース帯域に周波数逓減混合される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号処理の目的
で、特に画像形成の枠内において低周波のベース帯域に
周波数逓減混合される高周波の受信信号、特に磁気共鳴
装置の受信コイルの高周波信号をサンプリングするため
の方法に関する。
で、特に画像形成の枠内において低周波のベース帯域に
周波数逓減混合される高周波の受信信号、特に磁気共鳴
装置の受信コイルの高周波信号をサンプリングするため
の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】公知の磁気共鳴装置においては、高周波
信号、磁気共鳴画像の枠内に表示されるべき取得された
患者情報を含み、且つ受信コイルによって得られる高周
波信号は、高価で費用のかかる高周波回路及びアナログ
回路を使用してベース帯域に、もしくはスキャナーのナ
イキスト限界の下方にある中間周波数に周波数逓減混合
されてきた。このことは、１つの回路において、又は大
抵の場合複数の回路において実行された。そのため、各
回路に対しても付加のＬＯキャリア信号が必要であり、
このキャリア信号は費用のかかる回路装置の部分である
マザー発振器から導かれた。この場合、ＬＯ周波数は、
後に有効帯域にある混合されたものを生じないように設
定されなければならなかった。それでも擾乱性の混合さ
れたものが生じた場合には、この混合されたものは費用
のかかる帯域フィルタ及び低域フィルタにより除去され
なければならず、更に回路に費用を必要とし価格を増す
原因となった。
信号、磁気共鳴画像の枠内に表示されるべき取得された
患者情報を含み、且つ受信コイルによって得られる高周
波信号は、高価で費用のかかる高周波回路及びアナログ
回路を使用してベース帯域に、もしくはスキャナーのナ
イキスト限界の下方にある中間周波数に周波数逓減混合
されてきた。このことは、１つの回路において、又は大
抵の場合複数の回路において実行された。そのため、各
回路に対しても付加のＬＯキャリア信号が必要であり、
このキャリア信号は費用のかかる回路装置の部分である
マザー発振器から導かれた。この場合、ＬＯ周波数は、
後に有効帯域にある混合されたものを生じないように設
定されなければならなかった。それでも擾乱性の混合さ
れたものが生じた場合には、この混合されたものは費用
のかかる帯域フィルタ及び低域フィルタにより除去され
なければならず、更に回路に費用を必要とし価格を増す
原因となった。
【０００３】有効情報を含む高周波信号がベース帯域に
周波数逓減混合された場合には、周波数逓減混合後信号
は、ナイキスト基準を遵守しながら低域フィルタを前置
された高分解能で高価なアナログ・ディジタル変換器に
よりディジタル化され、磁気共鳴画像の形成のため直接
信号処理部に導かれた。高周波の受信信号が中間周波レ
ベルへ混合され、続いてディジタル化される際には、信
号をベース帯域へ導くため更になおディジタル復調が必
要であった。このディジタル化においては、更にナイキ
スト基準が遵守された。
周波数逓減混合された場合には、周波数逓減混合後信号
は、ナイキスト基準を遵守しながら低域フィルタを前置
された高分解能で高価なアナログ・ディジタル変換器に
よりディジタル化され、磁気共鳴画像の形成のため直接
信号処理部に導かれた。高周波の受信信号が中間周波レ
ベルへ混合され、続いてディジタル化される際には、信
号をベース帯域へ導くため更になおディジタル復調が必
要であった。このディジタル化においては、更にナイキ
スト基準が遵守された。
【０００４】全体として、磁気共鳴装置の領域における
高周波の受信信号のサンプリングは、極めて複雑にコス
トに響く非常に高い費用を要する回路構成と結び付くも
のである。
高周波の受信信号のサンプリングは、極めて複雑にコス
トに響く非常に高い費用を要する回路構成と結び付くも
のである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、回路
に要する費用が僅かで、確実な信号サンプリングが可能
なサンプリング方法を提供することにある。
に要する費用が僅かで、確実な信号サンプリングが可能
なサンプリング方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、高周波の受信信号が直接高周波
のアナログ・ディジタル変換器に与えられ、そこでクロ
ックに関係してより低い周波数に変換され、その後ディ
ジタル復調により再び低周波のベース帯域に周波数逓減
混合される。
め、本発明においては、高周波の受信信号が直接高周波
のアナログ・ディジタル変換器に与えられ、そこでクロ
ックに関係してより低い周波数に変換され、その後ディ
ジタル復調により再び低周波のベース帯域に周波数逓減
混合される。
【０００７】従来技術と異なり、本発明の方法において
は、高周波の受信信号はディジタル化の前にベース帯域
へ周波数逓減混合されるのではなく、受信信号は、高ク
ロック動作の、広帯域で高速のアナログ・ディジタル変
換器に直接与えられる。アナログ・ディジタル変換器の
クロックに基づき、変換後、ディジタルの変換器信号
は、クロック周波数に関係して元の信号周波数より低い
周波数領域にある。サンプリング周波数に関しては、サ
ンプリングがナイキスト基準の下方で、しかしながら拡
張されたナイキスト基準を遵守して行うことだけが注意
されるべきである。アナログ・ディジタル変換器に直接
高周波の受信信号を印加することの可能性は、極めて高
帯域で作動しさらに同時に極めて高いクロック周波数に
おいて雑音の少ない最近の変換器を使用する状況から生
ずる。この変換器世代は磁気共鳴装置の受信信号におい
て与えられるような高い受信信号周波数の処理をも可能
にし、そこでは装置の設計如何によって60ＭＨｚよりも
低い周波数の受信信号が受信される。
は、高周波の受信信号はディジタル化の前にベース帯域
へ周波数逓減混合されるのではなく、受信信号は、高ク
ロック動作の、広帯域で高速のアナログ・ディジタル変
換器に直接与えられる。アナログ・ディジタル変換器の
クロックに基づき、変換後、ディジタルの変換器信号
は、クロック周波数に関係して元の信号周波数より低い
周波数領域にある。サンプリング周波数に関しては、サ
ンプリングがナイキスト基準の下方で、しかしながら拡
張されたナイキスト基準を遵守して行うことだけが注意
されるべきである。アナログ・ディジタル変換器に直接
高周波の受信信号を印加することの可能性は、極めて高
帯域で作動しさらに同時に極めて高いクロック周波数に
おいて雑音の少ない最近の変換器を使用する状況から生
ずる。この変換器世代は磁気共鳴装置の受信信号におい
て与えられるような高い受信信号周波数の処理をも可能
にし、そこでは装置の設計如何によって60ＭＨｚよりも
低い周波数の受信信号が受信される。
【０００８】ナイキスト基準に従い、受信信号の復元可
能性のためには、サンプリング周波数が少なくとも信号
周波数の２倍に相当することが必要である。サンプリン
グによって、周波数パケットは周期的に且つサンプリン
グ周波数に関係して−∞から＋∞まで延びる周波数領域
上で多数回繰り返される。サンプリング周波数がナイキ
スト基準の下方にある場合には、信号の重畳及び従って
「混合されたもの」が生じ、これはディジタル化後の受
信信号の復元を複雑にする。しかしながらサンプリング
周波数がナイキスト基準に、又はナイキスト基準より上
方にあると、重畳効果に至らないから復元が可能であ
る。
能性のためには、サンプリング周波数が少なくとも信号
周波数の２倍に相当することが必要である。サンプリン
グによって、周波数パケットは周期的に且つサンプリン
グ周波数に関係して−∞から＋∞まで延びる周波数領域
上で多数回繰り返される。サンプリング周波数がナイキ
スト基準の下方にある場合には、信号の重畳及び従って
「混合されたもの」が生じ、これはディジタル化後の受
信信号の復元を複雑にする。しかしながらサンプリング
周波数がナイキスト基準に、又はナイキスト基準より上
方にあると、重畳効果に至らないから復元が可能であ
る。
【０００９】拡張されたナイキスト基準に従えば、再生
可能なサンプリングのためには、サンプリング周波数が
有効信号、ここでは有効情報を担う受信コイルの受信信
号、の帯域幅の少なくとも２倍に相当する場合には十分
である。例えば事前のフィルタリングにより制限された
信号の帯域幅が例えば±250ｋＨｚの値を持つ場合に
は、サンプリング周波数は少なくとも１ＭＨｚの大きさ
でなければならない。その帯域幅に隣接する信号が存在
する場合には、一般に、サンプリングが拡張されたナイ
キスト基準を遵守するだけで十分であり、即ち信号周波
数の２倍より下の周波数で、しかしながら信号の帯域幅
の少なくとも２倍で相応にサンプリングされ得る。
可能なサンプリングのためには、サンプリング周波数が
有効信号、ここでは有効情報を担う受信コイルの受信信
号、の帯域幅の少なくとも２倍に相当する場合には十分
である。例えば事前のフィルタリングにより制限された
信号の帯域幅が例えば±250ｋＨｚの値を持つ場合に
は、サンプリング周波数は少なくとも１ＭＨｚの大きさ
でなければならない。その帯域幅に隣接する信号が存在
する場合には、一般に、サンプリングが拡張されたナイ
キスト基準を遵守するだけで十分であり、即ち信号周波
数の２倍より下の周波数で、しかしながら信号の帯域幅
の少なくとも２倍で相応にサンプリングされ得る。
【００１０】画像処理に必要な有効情報を担う受信信号
は比較的狭い帯域であるので、磁気共鳴装置において
は、ナイキスト基準の十分下方にあるサンプリング周波
数で作動することが可能である。
は比較的狭い帯域であるので、磁気共鳴装置において
は、ナイキスト基準の十分下方にあるサンプリング周波
数で作動することが可能である。
【００１１】受信信号に対し既に明らかに低周波数のデ
ィジタル変換器信号は、続いてディジタル復調され、低
周波数のベース帯域に周波数逓減混合される。復調のた
めにはあらゆる適切な従来の復調法を使用することがで
きる。
ィジタル変換器信号は、続いてディジタル復調され、低
周波数のベース帯域に周波数逓減混合される。復調のた
めにはあらゆる適切な従来の復調法を使用することがで
きる。
【００１２】全体として、本発明の方法は、明らかに低
い回路費用で確実なサンプリングを可能にする。何故な
らば、従来技術において高周波の受信信号の周波数逓減
混合のために設けられる費用のかかる高価な高周波回路
やアナログ回路をもはや必要としないからである。その
結果、サンプリング回路装置を極めて小さく保ち、既存
の回路ボードの適切な個所に組み込むことができる。そ
れとは異なりアナログ・ディジタル変換器を直接コイル
内に組み込むことができ、この場合には既に低周波数の
変換器信号が、コイルの外部に存在する後続の復調回路
に導かれる。
い回路費用で確実なサンプリングを可能にする。何故な
らば、従来技術において高周波の受信信号の周波数逓減
混合のために設けられる費用のかかる高価な高周波回路
やアナログ回路をもはや必要としないからである。その
結果、サンプリング回路装置を極めて小さく保ち、既存
の回路ボードの適切な個所に組み込むことができる。そ
れとは異なりアナログ・ディジタル変換器を直接コイル
内に組み込むことができ、この場合には既に低周波数の
変換器信号が、コイルの外部に存在する後続の復調回路
に導かれる。
【００１３】高周波受信信号中の雑音部分を減少させる
ため、受信信号がアナログ・ディジジタル変換器に与え
られる前に帯域フィルタによりフィルタリングされるの
が好ましい。受信信号を受信信号周波数の周りについて
好ましくは±100ｋＨｚ〜±500ｋＨｚ、特に±250ｋＨ
ｚの領域の帯域幅にフィルタリングするフィルタによっ
て、有効信号を含まず、雑音のみを含み、上述の値の上
下に存在する周波数をフィルタリングで除去することが
可能で、その結果変換器はフィルタをかけられ十分雑音
の少ない受信信号のみを処理することができる。
ため、受信信号がアナログ・ディジジタル変換器に与え
られる前に帯域フィルタによりフィルタリングされるの
が好ましい。受信信号を受信信号周波数の周りについて
好ましくは±100ｋＨｚ〜±500ｋＨｚ、特に±250ｋＨ
ｚの領域の帯域幅にフィルタリングするフィルタによっ
て、有効信号を含まず、雑音のみを含み、上述の値の上
下に存在する周波数をフィルタリングで除去することが
可能で、その結果変換器はフィルタをかけられ十分雑音
の少ない受信信号のみを処理することができる。
【００１４】更に、受信信号はアナログ・ディジタル変
換器に与えられる前に、好ましくはその前のフィルタリ
ングに先立って増幅されるのが有利である。この増幅を
介して、アナログ・ディジタル変換器を良好に駆動する
ため、アナログ・ディジタル変換器の出力パラメータへ
の信号整合を行うことができる。
換器に与えられる前に、好ましくはその前のフィルタリ
ングに先立って増幅されるのが有利である。この増幅を
介して、アナログ・ディジタル変換器を良好に駆動する
ため、アナログ・ディジタル変換器の出力パラメータへ
の信号整合を行うことができる。
【００１５】復調のためには、乗算回路を使用するのが
有利である。さらに、復調後ディジタルの低域フィルタ
回路においてデータ削減を行うことができる。何故なら
ば、後続の信号処理のために、数十ＭＨｚの範囲にあり
得る高いサンプリング周波数から与えられるデータ容量
は大き過ぎ、画像形成のためにはそれほど多くのデータ
は必要としないからである。
有利である。さらに、復調後ディジタルの低域フィルタ
回路においてデータ削減を行うことができる。何故なら
ば、後続の信号処理のために、数十ＭＨｚの範囲にあり
得る高いサンプリング周波数から与えられるデータ容量
は大き過ぎ、画像形成のためにはそれほど多くのデータ
は必要としないからである。
【００１６】本発明はさらに、受信信号をサンプリング
する方法に加え、受信コイルの高周波受信信号をサンプ
リングするための回路装置を有する磁気共鳴装置に関す
る。その回路装置は次のものを含む。−高周波の受信信
号を直接与えることができ、且つ高周波の受信信号をよ
り低い周波数にクロックに関係して変換するための高ク
ロック作動のアナログ・ディジタル変換器及び−アナロ
グ・ディジタル変換器の出力側に接続され、アナログ・
ディジタル変換器のディジタル出力信号を低周波のベー
ス帯域へ周波数逓減混合するためのディジタル復調装
置。
する方法に加え、受信コイルの高周波受信信号をサンプ
リングするための回路装置を有する磁気共鳴装置に関す
る。その回路装置は次のものを含む。−高周波の受信信
号を直接与えることができ、且つ高周波の受信信号をよ
り低い周波数にクロックに関係して変換するための高ク
ロック作動のアナログ・ディジタル変換器及び−アナロ
グ・ディジタル変換器の出力側に接続され、アナログ・
ディジタル変換器のディジタル出力信号を低周波のベー
ス帯域へ周波数逓減混合するためのディジタル復調装
置。
【００１７】本発明によれば、アナログ・ディジタル変
換器に、受信信号を特定の帯域幅に制限するための帯域
フィルタを前置することができ、帯域幅は±100ｋＨｚ
〜±500ｋＨｚ、特に±250ｋＨｚの範囲にあるのが有利
である。変換器にはさらに受信信号を増幅するための増
幅装置を前置することができ、その場合この増幅装置
は、到来する受信信号がアナログ・ディジタル変換器の
出力パラメータに信号を最適整合させるために決められ
るように構成される。公知のアナログ・ディジタル変換
器は約１Ｖの信号振幅を必要とするのに対し、受信コイ
ルは約0.1Ｖの程度の大きさの信号を供給する。
換器に、受信信号を特定の帯域幅に制限するための帯域
フィルタを前置することができ、帯域幅は±100ｋＨｚ
〜±500ｋＨｚ、特に±250ｋＨｚの範囲にあるのが有利
である。変換器にはさらに受信信号を増幅するための増
幅装置を前置することができ、その場合この増幅装置
は、到来する受信信号がアナログ・ディジタル変換器の
出力パラメータに信号を最適整合させるために決められ
るように構成される。公知のアナログ・ディジタル変換
器は約１Ｖの信号振幅を必要とするのに対し、受信コイ
ルは約0.1Ｖの程度の大きさの信号を供給する。
【００１８】さらに、復調装置は乗算回路を含み、復調
装置に好ましくはデータ削減のために少なくとも１つの
低域フィルタを後置する。最後にアナログ・ディジタル
変換器は直接受信コイルに組み込むことができる。
装置に好ましくはデータ削減のために少なくとも１つの
低域フィルタを後置する。最後にアナログ・ディジタル
変換器は直接受信コイルに組み込むことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に本発明の他の利点、特徴、具
体的な構成を図面に示す実施例について説明する。
体的な構成を図面に示す実施例について説明する。
【００２０】図１はサンプリング回路装置を有する本発
明による磁気共鳴装置の原理構成図である。１は患者を
示す。適当な励起後、受信コイル２により高周波受信信
号ＨＦが受信される。磁気共鳴装置の機能はそれ自体公
知であり、それに関する詳細な説明は不要であり、本発
明については高周波受信信号のサンプリングの領域だけ
が関係するものである。
明による磁気共鳴装置の原理構成図である。１は患者を
示す。適当な励起後、受信コイル２により高周波受信信
号ＨＦが受信される。磁気共鳴装置の機能はそれ自体公
知であり、それに関する詳細な説明は不要であり、本発
明については高周波受信信号のサンプリングの領域だけ
が関係するものである。
【００２１】この高周波受信信号ＨＦは、次いで増幅装
置３において増幅され、後続のアナログ・ディジタル変
換器５の出力パラメータに対する最適整合が行われる。
次いで増幅された信号は帯域フィルタ４によりフィルタ
リングされ、高い方の周波数及び低い方の周波数の雑音
部分がフィルタリングされて除去され、フィルタリング
された有効帯域は例えば±250ｋＨｚの帯域幅を有す
る。受信信号はフィルタリングされ増幅されてなお依然
として高周波である。アナログ・ディジタル変換器５に
おいては受信信号の周波数低減が行われ、同時にディジ
タル化が行われる。アナログ・ディジタル変換器のサン
プリング周波数は、その周波数がナイキスト基準の下方
に、しかしながら拡張されたナイキスト基準を遵守する
ように選択される。その結果サンプリング周波数は、帯
域フィルタリングの結果与えられる有効帯域幅が例えば
±250ｋＨｚの場合少なくとも１ＭＨｚの値を持つ。ナ
イキスト基準から生じるサンプリング周波数は、磁気共
鳴装置の設計に応じて数ＭＨｚの値を持つ。例えば0.2
Ｔ-磁気共鳴装置は8.25ＭＨｚの受信信号を供給する。
ナイキスト基準によれば、再生可能なサンプリングを得
るためにはサンプリング周波数は少なくとも16.5ＭＨｚ
の大きさでなければならない。有効帯域はここでは単に
例えば500ｋＨｚの幅であるから、各任意のサンプリン
グ周波数は１ＭＨｚとナイキストサンプリング周波数と
の間に選ぶことができる。サンプリングはここでは例え
ば10ＭＨｚの変換器クロックで行うことができる。変換
器の機能に関しては図２においてなお詳細に述べる。変
換器並びに増幅器装置及びフィルタリング装置は、破線
で示すように、コイルに配置することができる。
置３において増幅され、後続のアナログ・ディジタル変
換器５の出力パラメータに対する最適整合が行われる。
次いで増幅された信号は帯域フィルタ４によりフィルタ
リングされ、高い方の周波数及び低い方の周波数の雑音
部分がフィルタリングされて除去され、フィルタリング
された有効帯域は例えば±250ｋＨｚの帯域幅を有す
る。受信信号はフィルタリングされ増幅されてなお依然
として高周波である。アナログ・ディジタル変換器５に
おいては受信信号の周波数低減が行われ、同時にディジ
タル化が行われる。アナログ・ディジタル変換器のサン
プリング周波数は、その周波数がナイキスト基準の下方
に、しかしながら拡張されたナイキスト基準を遵守する
ように選択される。その結果サンプリング周波数は、帯
域フィルタリングの結果与えられる有効帯域幅が例えば
±250ｋＨｚの場合少なくとも１ＭＨｚの値を持つ。ナ
イキスト基準から生じるサンプリング周波数は、磁気共
鳴装置の設計に応じて数ＭＨｚの値を持つ。例えば0.2
Ｔ-磁気共鳴装置は8.25ＭＨｚの受信信号を供給する。
ナイキスト基準によれば、再生可能なサンプリングを得
るためにはサンプリング周波数は少なくとも16.5ＭＨｚ
の大きさでなければならない。有効帯域はここでは単に
例えば500ｋＨｚの幅であるから、各任意のサンプリン
グ周波数は１ＭＨｚとナイキストサンプリング周波数と
の間に選ぶことができる。サンプリングはここでは例え
ば10ＭＨｚの変換器クロックで行うことができる。変換
器の機能に関しては図２においてなお詳細に述べる。変
換器並びに増幅器装置及びフィルタリング装置は、破線
で示すように、コイルに配置することができる。
【００２２】ディジタル化が行われた後、ディジタル化
に基づき十分に擾乱に対し抵抗力がありその結果他の装
置構成要素の影響を受けないディジタルの変換器信号は
復調装置６において復調され、所望のベース帯域に周波
数逓減混合される。次いで低域フィルタ回路７において
データ削減のため低域フィルタリングが行われ、その後
信号は信号処理装置８に送られ、信号処理装置８は画像
形成のために信号を処理する。
に基づき十分に擾乱に対し抵抗力がありその結果他の装
置構成要素の影響を受けないディジタルの変換器信号は
復調装置６において復調され、所望のベース帯域に周波
数逓減混合される。次いで低域フィルタ回路７において
データ削減のため低域フィルタリングが行われ、その後
信号は信号処理装置８に送られ、信号処理装置８は画像
形成のために信号を処理する。
【００２３】図２は、ナイキスト基準の下方にあるが、
拡張されたナイキスト基準を遵守するサンプリング周波
数におけるアナログ・ディジタル変換器の作用を示す。
横軸に沿い−∞〜＋∞の周波数スペクトルがとられ、縦
軸に沿い信号振幅がとられている。受信信号ＨＦは図示
の実施例では±250ｋＨｚの帯域幅において8.25ＭＨｚ
の周波数を持つ。アナログ・ディジタル変換器のサンプ
リング周波数は10ＭＨｚである。受信信号は正でも負で
も存在し、即ち−8.25ＭＨｚの周波数においても受信信
号は与えられる。
拡張されたナイキスト基準を遵守するサンプリング周波
数におけるアナログ・ディジタル変換器の作用を示す。
横軸に沿い−∞〜＋∞の周波数スペクトルがとられ、縦
軸に沿い信号振幅がとられている。受信信号ＨＦは図示
の実施例では±250ｋＨｚの帯域幅において8.25ＭＨｚ
の周波数を持つ。アナログ・ディジタル変換器のサンプ
リング周波数は10ＭＨｚである。受信信号は正でも負で
も存在し、即ち−8.25ＭＨｚの周波数においても受信信
号は与えられる。
【００２４】10ｋＨｚのサンプリング周波数に基づき、
受信信号はｆ＝ｆHF±ｎ*ｆサンプリングの周波数にお
いて周期的に繰り返される。図示の実施例においてはこ
のことは、8.25ＭＨｚの受信信号は、18.25ＭＨｚ、28.
25ＭＨｚ等の周波数において、並びに−1.75ＭＨｚ、−
11.75ＭＨｚ等の周波数においても存在することを意味
する。−8.25ＭＨｚにおける受信信号に対しても同様の
ことが成立し、この受信信号は＋1.75ＭＨｚ等並びに−
18.25ＭＨｚ等に存在する。復調のためには1.75ＭＨｚ
の低周波数の信号が使用され、この信号は次いでベース
帯域に周波数逓減混合される。
受信信号はｆ＝ｆHF±ｎ*ｆサンプリングの周波数にお
いて周期的に繰り返される。図示の実施例においてはこ
のことは、8.25ＭＨｚの受信信号は、18.25ＭＨｚ、28.
25ＭＨｚ等の周波数において、並びに−1.75ＭＨｚ、−
11.75ＭＨｚ等の周波数においても存在することを意味
する。−8.25ＭＨｚにおける受信信号に対しても同様の
ことが成立し、この受信信号は＋1.75ＭＨｚ等並びに−
18.25ＭＨｚ等に存在する。復調のためには1.75ＭＨｚ
の低周波数の信号が使用され、この信号は次いでベース
帯域に周波数逓減混合される。
【００２５】第２の実施例として、再び帯域フィルタに
より例えば±250ｋＨｚの有効帯域に制限される40.45Ｍ
Ｈｚの受信信号を持った１Ｔ-磁気共鳴装置が考察され
る。例えばここでは30ＭＨｚのサンプリング周波数が選
ばれる。このサンプリング周波数はナイキスト基準の下
方にも、信号周波数そのものの下方にも存在し、しかし
ながら常になお拡張されたナイキスト基準を遵守する。
既に図２に説明したクロックに関係した周期的な信号繰
り返しに相応して、ここでは10.45ＭＨｚ（受信信号周
波数−サンプリング周波数＝40.45ＭＨｚ−30ＭＨｚ）
に信号が存在する。この信号周波数は中間周波数として
把握することができ、ディジタル復調を介してベース帯
域に周波数逓減混合される。
より例えば±250ｋＨｚの有効帯域に制限される40.45Ｍ
Ｈｚの受信信号を持った１Ｔ-磁気共鳴装置が考察され
る。例えばここでは30ＭＨｚのサンプリング周波数が選
ばれる。このサンプリング周波数はナイキスト基準の下
方にも、信号周波数そのものの下方にも存在し、しかし
ながら常になお拡張されたナイキスト基準を遵守する。
既に図２に説明したクロックに関係した周期的な信号繰
り返しに相応して、ここでは10.45ＭＨｚ（受信信号周
波数−サンプリング周波数＝40.45ＭＨｚ−30ＭＨｚ）
に信号が存在する。この信号周波数は中間周波数として
把握することができ、ディジタル復調を介してベース帯
域に周波数逓減混合される。
【００２６】ディジタル化後ディジタル変換器信号を他
の周波数位置で得るために、他の適切なサンプリング周
波数も採用できることは明らかである。
の周波数位置で得るために、他の適切なサンプリング周
波数も採用できることは明らかである。
【図１】サンプリング装置を有する本発明の磁気共鳴装
置の実施例の原理構成図である。
置の実施例の原理構成図である。
【図２】本発明の実施例の変換前及び変換後の信号周波
数スペクトルである。
数スペクトルである。
【符号の説明】 １ 患者 ２ 受信コイル ３ 増幅装置 ４ 帯域フィルタ ５ アナログ・ディジタル変換器 ６ 復調装置 ７ 低域フィルタ回路 ８ 信号処理装置 ＨＦ 受信信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲオルク ピルクル ドイツ連邦共和国 91077 ドルミッツ クラインゼンデルプシュトラーセ 22 ツ ェー Ｆターム(参考） 4C096 AB42 AD10 AD12 CD01 CD05 CD06 CD08 DA01 DA02 DA09
Claims (11)
- 【請求項１】 信号処理のため低周波のベース帯域に周
波数逓減混合される高周波受信信号のサンプリング方法
において、高周波受信信号が直接高クロック作動のアナ
ログ・ディジタル変換器に与えられ、そのアナログ・デ
ィジタル変換器においてクロックに関係してより低い周
波数に変換され、その後ディジタル復調により再び低周
波のベース帯域に周波数逓減混合されることを特徴とす
る高周波受信信号のサンプリング方法。 - 【請求項２】 受信信号がアナログ・ディジタル変換器
に与えられる前に帯域フィルタによりフィルタリングさ
れることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 受信信号がアナログ・ディジタル変換器
に与えられる前に増幅されることを特徴とする請求項１
又は２記載の方法。 - 【請求項４】 ディジタル復調の段階において乗算回路
が使用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
１つに記載の方法。 - 【請求項５】 復調後ディジタル低域フィルタ回路にお
いてデータ削減が行われることを特徴とする請求項１〜
４のいずれか１つに記載の方法。 - 【請求項６】 受信コイルの高周波受信信号をサンプリ
ングするための回路装置を有する磁気共鳴装置におい
て、回路装置は、高周波の受信信号（ＨＦ）を直接与え
ることができ且つ高周波の受信信号（ＨＦ）をより低い
周波数にクロックに関係して変換するための高クロック
作動のアナログ・ディジタル変換器（５）と、アナログ
・ディジタル変換器（５）の出力側に接続されアナログ
・ディジタル変換器（５）のディジタル出力信号を低周
波数のベース帯域へ周波数逓減混合するためのディジタ
ル復調装置（６）とを含むことを特徴とする磁気共鳴装
置。 - 【請求項７】 アナログ・ディジタル変換器（５）に、
受信信号（ＨＦ）を特定のベース帯域に制限するための
帯域フィルタ（３）が前置されることを特徴とする請求
項６記載の装置。 - 【請求項８】 アナログ・ディジタル変換器（５）に、
受信信号（ＨＦ）を増幅するための増幅装置（４）が前
置されることを特徴とする請求項６又は７記載の装置。 - 【請求項９】 復調装置（６）が乗算回路を含むことを
特徴とする請求項６〜８記載の装置。 - 【請求項１０】 復調装置（６）に後置された低域フィ
ルタ（７）がさらにデータ削減のために後置されること
を特徴とする請求項６〜９のいずれか１つに記載の装
置。 - 【請求項１１】 アナログ・ディジタル変換器（５）、
帯域フィルタ（３）、増幅装置（４）が受信コイル内に
直接、又は受信コイルの側面に組み込まれることを特徴
とする６〜１０のいずれか１つに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE10048344 | 2000-09-29 | ||
| DE10048344.5 | 2000-09-29 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2002159470A true JP2002159470A (ja) | 2002-06-04 |
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ID=7658134
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| JP2001294183A Abandoned JP2002159470A (ja) | 2000-09-29 | 2001-09-26 | 高周波受信信号のサンプリング方法 |
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| EP (1) | EP1193506A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002159470A (ja) |
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| JP2007003458A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Jeol Ltd | ディジタル直交ロックイン検出方法及び装置 |
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2001
- 2001-09-17 EP EP01122224A patent/EP1193506A3/de not_active Withdrawn
- 2001-09-26 JP JP2001294183A patent/JP2002159470A/ja not_active Abandoned
- 2001-10-01 US US09/968,131 patent/US6653833B2/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080926 |
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| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20090508 |