专利名称：直接数字合成器、用于发送和检测的直接数字合成器和mri设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直接数字合成器、用于发送和检测的直接数字合成器和MRI(核磁共振成像)设备，并且更具体地，涉及用于以比相位数据更高的时钟频率输出幅度数据的直接数字合成器、用于发送和检测的直接数字合成器和MRI设备。
背景技术：
直接数字合成器包含用于输出相位数据的相位累加器和用于依照所提出的相位数据(例如，参考专利文档1)输出幅度数据的波形LUT(查询表)。
JP-A2002-280838( ， )例如，在某些例子中，由于相位数据发送中的原因，需要降低相位数据的时钟频率，并且由于处理幅度数据中的原因而需要以比相位数据更高的时钟频率来输出幅度数据。但是，相关领域的直接数字合成器伴随有如下问题，相位数据的时钟频率与幅度数据的时钟频率相匹配，并且幅度数据不能以较相位数据更高的时钟频率被输出。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种直接数字合成器、用于发送和检测的直接数字合成器和MRI设备，用于以比相位数据高的时钟频率来输出幅度数据。
依照第一个方面，本发明提供的直接数字合成器包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的相位累加器，用于通过对相位数据(P1)执行内插处理而输出具有时钟频率f3(＞f1)相位数据(P3)的内插装置，用于依照从内插装置输出的相位数据(P3)输出幅度数据(S)的波形LUT。
在依照第一个方面的直接数字合成器中，相位累加器输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)，内插装置完成对相位数据(P1)的内插处理，以便将相位数据(P1)转化为具有时钟频率f3(＞f1)的相位数据(P3)，随后将具有时钟频率f3的相位数据(P3)输入到波形LUT中。从而幅度数据(S)可以以高于相位数据的时钟频率f1的时钟频率f3输出。
依照第二个方面，本发明提供依照第一个方面的直接数字合成器中解释的直接数字合成器，特点在于提供相位累加器的第一个空间是与提供内插装置和波形LUT的第二空间在空间上分离的。
在依照第二个方面的直接数字合成器中，相位数据(P1)被从第一个空间发送到第二个空间，但是，由于相位数据(P1)的时钟频率f1可以被降低到幅度数据(S)的时钟频率f3以下，可以提高在相位数据(P1)的发送中的可靠性。
依照第三个方面，本发明提供一种直接数字合成器，其特点是包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的相位累加器；通过对相位数据(P1)进行削减处理而输出具有时钟频率f2(＜f1)的相位数据(P2)的削减装置，此削减装置还输出为了补偿在削减过程中消失的相位信息的附加数据(A)；用于通过根据从削减装置输出的相位数据(P2)和附加数据(A)执行内插处理而输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)的内插装置；和用于按照从内插装置输出的相位数据(P3)输出幅度数据(S)的波形LUT。
在依照第三个方面的直接数字合成器中，相位累加器输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)，但是，削减装置将相位数据(P1)转换为具有时钟频率f2(＜f1)的相位数据(P2)，然后发送上述相位数据(P2)。已接收到相位数据(P2)的内插装置，通过对相位数据(P2)实施内插处理，将上述数据转换为具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)，并且随后将具有时钟频率f3的相位数据(P3)输入给波形LUT。因此，可以以高于所发送的相位数据(P2)的时钟频率f2的时钟频率f3输出幅度数据(S)。
由于在削减处理中丢失的一部分相位信息而产生的锯齿，可以利用附加数据(A)来消除。
依照第四个方面，本发明提供直接数字合成器，在依照第三个方面提供的直接数字合成器中，特点在于提供相位累加器和削减装置的第一个空间是与提供内插装置和波形LUT的第二个空间在空间上分离的。
在依照第四个方面的直接数字合成器中，相位数据(P2)被从第一个空间发送到第二个空间，但是，由于相位数据(P2)的时钟频率f2可以被降低到幅度数据(S)的时钟频率f3以下，可以提高相位数据(P2)的发送可靠性。
依照第五个方面，本发明提供的用于发送和检测的直接数字合成器的特点在于包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的相位累加器；用于输出依照相位数据(P1)的发送信号幅度数据(T)的发送波形LUT；通过对相位数据(P1)实施削减处理，输出具有时钟频率f2的相位数据(P2)的削减装置，并且削减装置还输出对在削减处理中消失的相位信息进行补偿的附加数据(A)；通过根据从削减装置输出的相位数据(P2)和附加数据(A)实施内插处理，来输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)的内插装置；和用于根据从内插装置输出的相位数据(P3)输出检测信号幅度数据(S)的检测波形LUT。
在依照以上所解释的第五个方面的用于发送和检测的直接数字合成器中，发送相位累加器输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)，相位数据(P1)与发送信号幅度数据(T)的时钟频率相互匹配，但是，削减装置将相位数据(P1)转换为时钟频率为f2(＜f1)的相位数据(P2)，并且随后发送上述的相位数据(P2)，已接收到相位数据(P2)的内插装置通过对相位数据(P2)实施内插处理，将上述相位数据转换为具有与检测信号幅度数据(S)的时钟频率相互匹配的时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)，并且随后将具有时钟频率f3的相位数据(P3)输入给检测波形LUT。因此，检测信号幅度数据(S)可以以高于所发送的相位数据(P2)的时钟频率f2的时钟频率f3被输出。
由于在削减处理中丢失一部分相位信息而产生的锯齿，可以利用附加数据(A)来消除。
依照第六个方面，本发明依照第五方面提供的用于发送和检测的直接数字合成器的特点在于，提供发送相位累加器、发送波形LUT和削减装置的第一个空间是与提供内插装置和检测波形LUT的第二个空间在空间上分离的。
在依照第六个方面的用于发送和检测的直接数字合成器中，相位数据(P2)被从第一个空间发送到第二个空间，但是，由于相位数据(P2)的时钟频率f2可以被降低到幅度数据(S)的时钟频率f3以下，可以提高相位数据(P2)发送可靠性。
例如，在MRI设备中，第一个空间是发送单元，而第二个空间是接收单元。
依照第七个方面，本发明提供用于发送和检测的直接数字合成器，在依照第五个或者第六个方面的用于发送和检测的直接数字合成器中，其特点在于时钟频率f1是40MHz，具有时钟频率f1的相位数据(P1)是12比特，发送信号幅度数据(T)是14比特，时钟频率f2是10MHz，具有时钟频率f2的相位数据(P2)是12比特，附加数据(A)是2比特，时钟频率f3是80MHz，具有时钟频率f3的相位数据(P3)是12比特，检测信号幅度数据(S)是14比特。
依照第七个方面的用于发送和检测的直接数字合成器适合于MRI设备。
依照第八个方面，本发明提供用于发送和检测的直接数字合成器，其特点在于包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的发送相位累加器；用于根据相位数据(P1)输出发送信号幅度数据(T)的发送波形LUT；用于输出具有时钟频率f1的差分相位数据(Δ1)的差分相位累加器；通过将相位数据(P1)与差分相位数据(Δ1)进行相加，输出具有时钟频率f1的输出相位数据(P1′)的加法装置；通过对从加法装置输出的相位数据(P1′)实施削减处理，输出具有时钟频率f2(＜f1)的相位数据(P2)的削减装置，此削减装置还输出对在削减处理中消失的相位信息进行补偿的附加数据(A)；通过根据从削减装置输出的相位数据(P2)和附加数据(A)实施内插处理，输出具有时钟频率f3(＞f2)相位数据(P3)的内插装置；和根据从内插装置输出的相位数据(P3)输出检测信号幅度数据的检测波形LUT。
在依照第八个方面的用于发送和检测的直接数字合成器中，发送相位累加器输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)，相位数据(P1)与发送信号幅度数据(T)的时钟频率相互匹配，但是，削减装置将相位数据(P1)转换为时钟频率为f2(＜f1)的相位数据(P2)，并且发送上述相位数据(P2)。已接收到上述相位数据(P2)的内插装置，通过对相位数据(P2)实施内插处理将相位数据(P2)转换为具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)，此时钟频率f3与检测信号幅度数据(S)的时钟频率相互匹配，并且将具有时钟频率f3的相位数据(P3)输入给检测波形LUT。因此，检测信号幅度数据(S)可以以高于所发送的相位数据(P2)的时钟频率f2的时钟频率f3被输出。
由于在削减处理中丢失一部分相位信息而产生的锯齿，可以利用附加数据(A)来消除。
此外，发送信号的频率(不等于时钟频率f1)和检测信号的频率(不等于时钟频率f3)可以通过差分相位累加器来变化。
依照第九个方面，本发明提供用于发送和检测的直接数字合成器，在依照第八个方面的直接数字合成器中，其特点在于，提供发送相位累加器、发送波形LUT、差分相位累加器和削减装置的第一个空间与提供内插装置和检测波形LUT的第二个空间是在空间上分离的。
在上述的依照第九个方面的用于发送和检测的直接数字合成器中，相位数据(P2)被从第一个空间发送到第二个空间，但是，由于相位数据(P2)的时钟频率f2可以被降低到幅度数据(S)的时钟频率f3以下，可以提高相位数据(P2)的发送可靠性。
例如，在MRI设备中，第一个空间是发送单元，并且第二个空间是接收单元。
依照第十个方面，本发明提供用于发送和检测的直接数字合成器，在依照第九个方面的用于发送和检测的直接数字合成器中，其特点在于时钟频率f1是40MHz，具有时钟频率f1的相位数据(P1)是12比特，发送信号幅度数据(T)是14比特，差分相位数据(Δ1)是12比特，从加法装置输出的相位数据(P1′)是12比特，时钟频率f2是10MHz，具有时钟频率f2的相位数据(P2)是12比特，附加数据(A)是2比特，时钟频率f3是80MHz，具有时钟频率f3的相位数据(P3)是12比特，检测信号幅度数据(S)是14比特。
依照第十个方面的用于发送和检测的直接数字合成器适合于MRI设备。
依照第十一个方面，本发明提供的直接数字合成器的特点在于包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的相位累加器；用于输出相位数据(P1)的差分数据(V1)的差分输出装置；用于从差分数据(V1)恢复和输出相位数据(P1)的绝对值输出装置；通过对从绝对值输出装置输出的相位数据(P1)实施内插处理，而输出具有时钟频率f3(＞f1)的相位数据(P3)的内插装置；用于根据从内插装置输出的相位数据(P3)而输出幅度数据(S)的波形LUT。
当相位数据(P1)被发送时，对于每一个周期(时钟频率f1的1/f1)，信号在发送线中发生变化。这样的变化在某些情况下转换为噪声。
因此，在如上所述的依照第十一方面的直接数字合成器中，相位数据(P1)不被发送，而相位数据(P1)的差分数据(V1)被发送。当对于每个周期(时钟频率f1的1/f1)，相位数据(P1)的差分是常数，因为信号在发送线内不变化，因此将不产生噪声。
依照第十二个方面，本发明提供直接数字合成器，在依照第十一个方面的直接数字合成器中，特点在于相位累加器和差分输出装置所在的第一个空间与绝对值输出装置、内插装置和波形LUT所在的第二个空间在空间上是分离的。
在依照如上所解释的第十二个方面的直接数字合成器中，当差分数据(V1)被从第一个空间发送到第二个空间并且相位数据(P1)的差分是常数时，因为信号在发送线内不变化，因此将不产生噪声。
依照第十三个方面，本发明提供的直接数字合成器的特点在于包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的相位累加器；通过对相位数据(P1)实施削减处理，输出具有时钟频率f2(＜f1)的相位数据(P2)的削减装置，并且还输出用于对在削减处理中消失的相位信息进行补偿的附加数据(A)；用于输出相位数据(P2)的差分数据(V2)的差分输出装置；用于从差分数据(V2)恢复和输出相位数据(P2)的绝对值输出装置；根据从绝对值输出装置输出的相位数据(P2)和附加数据(A)，通过实施内插处理而输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)的内插装置；和用于依照从内插装置输出的相位数据(P3)而输出幅度数据(S)的波形LUT。
当相位数据(P2)被发送时，由于对于每个周期(时钟频率f2的1/f2)，信号在发送线中发生变化，这样的变化在某些场合下显现为噪声。
因此，在如上所述的依照第十三方面的直接数字合成器中，相位数据(P2)不被发送，而相位数据(P2)的差分数据(V2)被发送。当对于每个周期(时钟频率f2的1/f2)相位数据(P2)的差分是常数时，因为信号在发送线内不变化，因此将不产生噪声。
依照第十四个方面，本发明提供直接数字合成器，在依照第十三个方面的直接数字合成器中，特点在于相位累加器、削减装置和差分输出装置所在的第一个空间与绝对值输出装置、内插装置和波形LUT所在的第二个空间是在空间上分离的。
在依照如上所解释的第十四个方面的直接数字合成器中，当差分数据(V2)被从第一个空间发送到第二个空间并且相位数据(P2)的差分是常数时，因为信号在发送线内不变化，因此将不产生噪声。
依照第十五个方面，本发明提供的用于发送和检测的直接数字合成器特点在于包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的发送相位累加器；用于依照相位数据(P1)而输出发送信号幅度数据(T)的发送波形LUT；通过对相位数据(P1)实施削减处理，输出具有时钟频率f2(＜f1)的相位数据(P2)的削减装置，并且还输出用于对在削减处理中消失的相位信息进行补偿的附加数据(A)；用于输出相位数据(P2)的差分数据(V2)的差分输出装置；用于从差分数据(V2)恢复和输出相位数据(P2)的绝对值输出装置；根据从绝对值输出装置输出的相位数据(P2)和附加数据(A)，通过实施内插处理而输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)的内插装置；和依照从内插装置输出的相位数据(P3)输出检测信号幅度数据(S)的检测波形LUT。
当相位数据(P2)被发送时，对于时钟频率f2的1/f2的每个周期，信号在发送线中发生变化。这样的变化在某些场合下将表现为噪声。
因此，在如上所解释的依照第十五方面的用于发送和检测的直接数字合成器中，相位数据(P2)不被发送，而相位数据(P2)的差分数据(V2)被发送。当对于每个时钟频率f2的1/f2的周期，相位数据(P2)的差分是常数，因为信号在发送线内不变化，因此将不产生噪声。
依照第十六个方面，本发明提供用于发送和检测的直接数字合成器，在依照第十五个方面的直接数字合成器中，特点在于发送相位累加器、发送波形LUT，削减装置和差分输出装置所在的第一个空间与绝对值输出装置、内插装置和检测波形LUT所在的第二个空间是在空间上分离的。
在依照第十六个方面的用于发送和检测的直接数字合成器中，当差分数据(V2)被从第一个空间发送到第二个空间并且相位数据(P2)的差分是常数时，因为信号在发送线内不变化，将不产生噪声。
依照第十七个方面，本发明提供用于发送和检测的直接数字合成器，在依照第十五或十六个方面的用于发送和检测的直接数字合成器中，特点在于时钟频率f1是40MHz，具有时钟频率f1的相位数据(P1)是12比特，发送信号幅度数据(T)是14比特，时钟频率f2是10MHz，具有时钟频率f2的相位数据(P2)是12比特，附加数据(A)是2比特，时钟频率f3是80MHz，具有时钟频率f3的相位数据(P3)是12比特，检测信号幅度数据(S)是14比特。
依照第十七个方面的用于发送和检测的直接数字合成器适合于MRI设备。
依照第十八个方面，本发明提供的用于发送和检测的直接数字合成器的特点在于包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的发送相位累加器；用于依照相位数据(P1)输出发送信号幅度数据(T)的发送波形LUT；用于输出具有时钟频率f1的差分相位数据(Δ1)的差分相位累加器；通过将相位数据(P1)与差分相位数据(Δ1)进行相加，输出具有时钟频率f1的相位数据(P1′)的加法装置；通过对从加法装置输出的相位数据(P1′)实施削减处理，输出具有时钟频率f2(＜f1)的输出相位数据(P2)的削减装置，此削减装置还输出对在削减处理中消失的相位信息进行补偿的附加数据(A)；用于输出相位数据(P2)的差分数据(V2)的差分输出装置；用于从差分数据(V2)恢复和输出相位数据(P2)的绝对值输出装置；通过根据从绝对值输出装置输出的相位数据(P2)和附加数据(A)实施内插处理，而输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)的内插装置；和依照从内插装置输出的相位数据(P3)输出检测信号幅度数据(S)的检测波形LUT。当相位数据(P2)被发送时，由于对于每个周期(时钟频率f2的1/f2)信号在发送线中发生变化，这样的变化在某些场合下将表现为噪声。
因此，在依照第十八方面的用于发送和检测的直接数字合成器中，相位数据(P2)不被发送，而相位数据(P2)的差分数据(V2)被发送。当对于每个周期(时钟频率f2的1/f2)相位数据(P2)的差分是常数，因为信号在发送线内不变化，将不产生噪声。
依照第十九个方面，本发明提供用于发送和检测的直接数字合成器，在依照第十八个方面的直接数字合成器中，特点在于发送相位累加器、发送波形LUT、差分相位累加器、削减装置和差分输出装置所在的第一个空间与绝对值输出装置、内插装置和检测波形LUT所在的第二个空间是在空间上分离的。
在依照第十九个方面的用于发送和检测的直接数字合成器中，当差分数据(V2)被从第一个空间发送到第二个空间并且相位数据(P2)的差分是常数时，因为信号在发送线内不变化，将不产生噪声。
依照第二十个方面，本发明提供用于发送和检测的直接数字合成器，在依照第十九个方面的用于发送和检测的直接数字合成器中，特点在于时钟频率f1是40MHz，具有时钟频率f1的相位数据(P1)是12比特，发送信号幅度数据(T)是14比特，差分相位数据(Δ1)是12比特，从加法装置输出的相位数据(P1′)是12比特，时钟频率f2是10MHz，具有时钟频率f2的相位数据(P2)是12比特，附加数据(A)是2比特，时钟频率f3是80MHz，具有时钟频率f3的相位数据(P3)是12比特，检测信号幅度数据(S)是14比特。
依照第二十个方面的用于发送和检测的直接数字合成器适合于MRI设备。
依照第二十一个方面，本发明提供依照第十五到第二十个方面中任何一个的用于发送和检测的直接数字合成器，其中差分输出装置提供的MRI设备的特点在于只在包含检测周期的预先设定的周期内输出差分数据(V2)。
依照第二十一个方面的MRI设备只在包含检测周期的预先设定的周期内输出差分数据(V2)，其中，不希望噪声混入接收信号中。在其他周期中，例如输出相位数据(P2)。在相位数据(P2)被输出的周期中，绝对值输出装置能够直接输出所输入的相位数据(P2)。
依照第二十二个方面，本发明提供一种MRI设备，其特点在于包含依照第十五到第二十方面中的任何一个方面的用于发送和检测的直接数字合成器。
依照第二十二个方面的MRI设备能够输出具有时钟频率f3的检测信号幅度数据(S)，f3比要发送的相位数据(P2)的时钟频率f2高。而且，发送信号的频率和检测信号的频率都能够变化。
依照第二十三个方面，本发明提供一种MRI设备，其特点在于包含依照第十五到第二十一个方面中的任何一个方面的用于发送和检测的直接数字合成器。
依照第二十三个方面的MRI设备能够输出具有比要发送的相位数据(P2)的时钟频率f2更高的时钟频率f3的检测信号幅度数据(S)。而且，发送信号的频率和检测信号的频率都能够变化。
依照本发明的直接数字合成器、用于发送和检测的直接数字合成器和MRI设备，幅度数据能够被以高于相位数据时钟频率的时钟频率进行输出。
本发明的直接数字合成器、用于发送和检测的直接数字合成器能够被用于MRI设备。
本发明的其它目标和优点将在随后对附图所示的本发明优选实施例的描述中被清楚阐述。
图1是示出与第一个实施例相关的用于发送和检测的DDS的结构图。
图2是具有40MHz时钟频率的相位数据P1的说明图。
图3是在进行削减后具有时钟频率10MHz的相位数据P2和附加数据A的说明图。
图4是示出对具有时钟频率10MHz的相位数据P2进行内插处理的说明图。
图5是示出具有时钟频率80MHz的相位数据P3的说明图。
图6是相位范围的说明图。
图7是示出与第二个实施例相关的用于发送和检测的DDS的结构图。
图8是示出与第三个实施例相关的MRI设备的结构图。
图9是示出与第四个实施例相关的DDS的结构图。
图10是示出与第五个实施例相关的DDS的结构图。
图11是示出与第六个实施例相关的用于发送和检测的DDS的结构图。
图12是示出具有时钟频率10MHz的相位数据P2和附加数据A的说明图。
图13是示出相位数据P2的差分数据V2和附加数据A的说明图。
图14是示出与第七个实施例相关的用于发送和检测的DDS的结构图。
图15是示出与第八个实施例相关的用于发送和检测的DDS的结构图。
图16是示出与第九个实施例相关的用于发送和检测的DDS的结构图。
图17是示出与第十个实施例相关的用于发送和检测的DDS的结构图。
图18是示出与第十一个实施例相关的用于发送和检测的DDS的结构图。
具体实施例方式
将参考附图中示出的实施例更详细地解释本发明。本发明并不限于下文所解释的实施例。
图1是示出与第一个实施例相关的用于发送和检测的DDS(直接数字合成器)的结构图。
这个用于发送和检测的DDS10包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据P1的发送相位ACC(累加器)1；用于依照相位数据P1输出发送信号幅度数据T的发送波形LUT2；通过对相位数据P1实施削减处理，输出具有时钟频率f2(＜f1)的相位数据P2的削减装置5，并且还输出用于对在削减处理中消失的相位信息进行补偿的附加数据A；根据从削减装置5输出的相位数据P2和附加数据A，通过实施内插处理输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据P3的内插装置6；和依照从内插装置6输出的相位数据P3而输出检测信号幅度数据S的检测波形LUT7。
发送相位ACC1，发送波形LUT2和削减装置5被安装在MRI设备的发送单元板上，而内插装置和检测波形LUT7被安装在MRI设备的接收单元板上，并且相位数据P2和附加数据A从发送单元板经由主板发送到接收单元板。
时钟频率f1是40MHz。相位数据P1是12比特。发送信号幅度数据T是14比特。时钟频率f2是10MHz。相位数据P2是12比特，并且附加数据A是2比特。时钟频率f3是80MHz。相位数据P3是12比特。检测信号幅度数据S是14比特。
图2是相位数据P1的说明图。例如，考虑相位数据P1为在16MHz频率的发送信号的相位数据。表示图2中以黑色圆圈指示的从-180度到180度范围的相位的12比特数据，每间隔25ns在时间t0，t2，t4......被输出。
图3是在进行削减处理后的相位数据P2和附加数据A的说明图。这个相位数据P2可以通过将图2中的相位数据削减为1/4来获得。表示图3中以黑色圆圈指示的从-180度到180度范围的相位的12比特数据，每间隔100ns在时间t0，t8，t16......被输出。
附加数据A是表示相位范围00＝0度到360度，01＝360度到720度，10＝-360度到-720度和11＝-360度到0度之中任何一个的信息，表示图3中以黑色圆圈指示的从-180度到180度范围的相位的12比特数据实际上属于上述相位范围。也就是说，在t0时刻的黑色圆圈指示附加数据A是00，并且属于0度到180度的相位范围，而在t8时刻的黑色圆圈指示附加数据A是01，并且属于360度到720度的相位范围。
图4和图5是内插处理的说明图。
(1)通过给在-180度到180度范围内的相位数据P2加上360度的整数倍，而将该相位数据转换到由附加数据A指示的相位范围内。也就是说，由于在时间t0接收到的相位数据P2的附加数据A为“00”，通过给在-180度到180度范围内的相位数据P2加上360度的整数倍，将该相位数据转换到00＝0度到360度的相位范围内。此处加入360度的0倍是足够的。也就是说，黑色圆圈返回到原始的黑色圆圈处。并且，由于在时间t8接收到的相位数据P2的附加数据A是“01”，通过对在-180度到180度范围内的相位数据P2加上360度的整数倍，将该相位数据转换到01＝360度到720度的相位范围内。此处，加上2倍的360度就足够了。也就是说，黑色圆圈移动到超过540度。
(2)如图4中所示，通过在时间t0和t8的黑色圆圈之间进行内插来计算用白色圆圈表示的相位数据。
(3)通过对每个相位数据加上360度的整数倍，将所述相位数据转换为12比特的相位数据P3，其表示在图5中利用黑色圆圈指示的-180度到180度范围内的相位。
图6是相位范围的说明图。当相位数据P1的时钟频率f1是40MHz，则将产生的发送信号的最大频率是±20MHz。因此，产生的发送信号的频率在图6中的虚线的范围内。也就是说，在t8时刻的实际相位数据是在±720度范围内的。因此，可以通过将±720的范围分为4个360度的相位范围，并且利用附加数据A指示在削减处理后相位数据P2的相位范围，来消除锯齿。因此，足够分清四个相位范围，附加数据A变成2比特。
当相位数据P1的时钟频率f1为80MHz，并且它通过削减处理变为10MHz的时钟频率f2时，需要区分8个相位范围，并且因此附加数据A变成3比特。
依照用于发送和检测的DDS10的第一个实施例，检测信号幅度数据S可以以比所发送的相位数据P2的时钟频率f2更高的时钟频率f3被输出。
图2是显示与第二个实施例相关的用于发送和检测的DDS20的结构图。
这个用于发送和检测的DDS20是通过在第一个实施例的用于发送和检测的直接数字合成器10上增加以下部件构成的，用于输出具有时钟频率f1的差分相位数据Δ1的差分相位ACC3，和通过将相位数据P1与差分相位数据Δ1进行相加而输出具有时钟频率f1的相位数据P1′的加法装置4，并且考虑到利用削减装置5对从加法装置4输出的相位数据P1′实施削减处理。
发送相位ACC1，发送波形LUT2，差分相位ACC3和削减装置5被安装在MRI设备的发送单元板上，而内插装置6和检测波形LUT7被安装在MRI设备的接收单元板上。相位数据P2和附加数据A通过主板从发送单元板发送到接收单元板。
差分相位数据Δ1是12比特。相位数据P1′是12比特。
依照第二个实施例的用于发送和检测的DDS20，检测信号幅度数据S可以以比所发送的相位数据P2的时钟频率f2更高的时钟频率f3被输出。并且，发送信号的频率(不是时钟频率f1)和检测信号的频率(不是时钟频率f3)可以通过差分相位ACC3被改变。
图8是示出第三个实施例的MRI设备100的结构图。在这个MRI设备100中，提供了磁体部件101，其具有一个空间(孔)来将物体插入到设备内部。并且，用于对所述物体施加恒定的静态磁场的静态磁场线圈101C，用来产生X-轴、Y-轴、Z-轴的梯度磁场的梯度线圈101G，来提供RF脉冲以激励物体中的原子核的旋转的发送线圈101T，用于接收来自物体的MR信号的主体线圈101(0)，和I-通道接收线圈101(1)......101(I)被布置围绕在这个空间区域周围。所述静态磁场线圈101C，梯度线圈101G和发送线圈101T分别连接到静态磁场电源102、梯度线圈驱动电路103、和RF功率放大器104。并且，主体线圈101(0)，接收线圈101(1)......101(I)分别连接到预放大器105(0)，105(1)......105(I)。
主体线圈101(0)有时被用作发送线圈101T。此外，也可以使用永磁体代替静态磁场线圈101C。
序列存储电路108依照来自计算机107的命令进行操作，梯度线圈驱动电路103依照存储的脉冲序列，从梯度线圈101G产生梯度磁场，并且操作门调制电路109，来调制RF振荡电路110的载波输出信号为预定时间、预定包络、预定相位的脉冲信号，将调制后的脉冲信号作为RF脉冲应用于RF功率放大器104，并且在通过RF功率放大器104放大RF脉冲之后将其应用于发送线圈101T。
选择器111将由主体线圈101(0)、接收线圈101(1)......101(I)接收到并且利用预放大器105(0)，105(1)......105(I)放大的MR信号发送到m个接收器112(1)，112(2)......112(m)，以改变主体线圈101(0)、接收线圈101(1)......101(I)和接收器112(1)，112(2)......112(m)中的通信。
接收器112(1)，112(2)......112(m)将所述MR信号转换为数字信号，并且随后向计算机107输出这个数字信号。
计算机107通过读入来自接收器112的数字信号和执行所述处理来产生MR图像。并且，计算机107执行整体控制，例如对由操作面板113输入的信息的接收。
显示装置106显示图像和消息。
RF振荡电路110包含第一个实施例的用于发送和检测的DDS10的发送相位ACC1、发送波形LUT2和削减装置5，或者包含第二个实施例的用于发送和检测的DDS20的发送相位ACC1、发送波形LUT2、差分相位ACC3、加法装置4和削减装置5。
并且，每一个接收器112(1)，112(2)......112(m)包含第一个实施例的用于发送和检测的DDS10的内插装置6和检测波形LUT7，或者第二个实施例的内插装置6和检测波形LUT7。
图9是显示第四个实施例的DDS30的结构图。这个DDS30具有如下结构，即从第一个实施例的用于发送和检测的DDS10的结构中除去发送波形LUT。
依照这个DDS30，输出信号幅度数据S可以以较所发送的相位数据P2的时钟频率f2更高的时钟频率f3来输出。
图10是显示第五个实施例的DDS40的结构图。这个DDS40具有如下结构，即从第四个实施例的DDS30的结构中省略削减装置5。
依照这个DDS40，输出信号幅度数据S可以以较所发送的相位数据P1的时钟频率f1更高的时钟频率f3来被输出。
图11是显示第六个实施例的用于发送和检测的DDS11的结构图。这个用于发送和检测的DDS11具有如下的结构，用于输出由削减装置5输出的相位数据P2的差分数据V2的差分输出装置8，和用于根据差分数据V2恢复和输出相位数据P2的绝对值输出装置9，被添加到第一个实施例的用于发送和检测的直接数字合成器的结构中，以便通过依照从绝对值输出装置9输出的相位数据P2和附加数据A利用内插装置6实施内插处理，来输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据P3。
图12是相位数据P2和附加数据A的说明图。
相位数据P2与在图3中的相同。相位在时间t0变为0度，在时间t8为-144度，在时间t16为72度，在时间t24为-72度，在时间t32为144度，并且在时间t40也为0度。
图13为差分数据V2和附加数据A的说明图。
这个差分数据V2在t0为0度，在t8时为-144度，并且在后继的时间内固定在-144度。
差分输出装置8在t0时刻输出0度，此后，从先前的相位数据P2的值中减去在此时相位数据P2的值，在获得的差分在-180度到180度范围内时输出差分，并且还在获得的差分不在-180度到180度范围内时输出从差分值中减去360度所获得的值。
绝对值输出装置9在时间t0将差分数据V2的值设定为相位数据P2，此后，将差分数据V2的值加到当前相位数据P2上，随后，当获得的和值在-180度到180度范围内时输出这些值的和，并且还在获得的和值不在-180度到180度范围内时输出在对和值加上360度所获得的值。
依照第六个实施例的用于发送和检测11的DDS，由于差分数据V1不变化，而不产生噪声。
图14是显示与第七个实施例相关的用于发送和检测的DDS12的结构图。这个用于发送和检测的DDS12在第六个实施例的用于发送和检测的直接数字合成器11的结构内进行修改。
差分输出装置8由转换信号m来转换，在MR信号的接收周期内输出差分数据V2，并且还在RF信号的发送周期内直接输出相位数据P2。转换信号m由序列存储电路108给出。
绝对值输出装置9由转换信号m来转换，在MR信号的接收周期内根据所输入的差分数据V2计算和输出相位数据P2，并且在RF信号的发送周期内直接输出所输入的相位数据P2。
图15是显示与第八个实施例相关的用于发送和检测的DDS21的结构图。这个用于发送和检测的DDS21通过对第二个实施例的用于发送和检测的直接数字合成器20的结构添加如下组件构成，用于输出由削减装置5输出的相位数据P2的差分数据V2的差分输出装置8，和用于从差分数据V2恢复和输出相位数据P2的绝对值输出装置9，从而通过依照从绝对值输出装置9输出的相位数据P2和附加数据A进行内插处理，来输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据P3。
图16是显示与第九个实施例相关的用于发送和检测的DDS22的结构图。这个用于发送和检测的DDS22是通过对第八个实施的用于发送和检测的直接数字合成器21的结构进行变形而构建的。
差分输出装置8由转换信号m来转换，在MR信号的接收周期内输出差分数据V2，并且还在RF信号的发送周期内直接输出相位数据P2。转换信号m由序列存储电路108给出。
绝对值输出装置9由转换信号m来转换，在MR信号的接收周期内根据所输入的差分数据V2计算和输出相位数据P2，并且在RF信号的发送周期内直接输出所输入的相位数据P2。
图17是显示与第十个实施例相关的DDS31的结构图。
这个DDS31通过从第六个实施例的用于发送和检测的DDS11的结构中消除发送波形LUT2而构成。
图18是显示与第十一个实施例相关的DDS41的结构图。DDS41通过从第十个实施例的DDS31的结构中消除削减装置5而构成。也就是说，差分输出装置8输出相位数据P1的差分数据V1，并且绝对值输出装置9从差分数据V1来恢复和输出相位数据P1。
在不背离本发明精神和范围的前提下，可以设计本发明的许多不同的实施例。应当注意，本发明不局限于在说明书中描述的特定实施例，而在于所附权利要求中定义的实施例。
部件列表图11发送相位ACC；2发送波形LUT；5削减；6内插；7检测波形LUT；P1相位数据；T发送信号幅度数据；P2相位数据；A附加数据；P3相位数据；S检测信号幅度数据；10用于发送和检测的DDS图2相关相位；相位数据P1图3A附加数据；相关相位；相位范围；P2相位数据；图4A附加数据；P2相位数据；相关相位；相位范围；图5相关相位；P3相位数据；图6相关相位；相位范围；图71发送相位ACC；2发送波形LUT；3差分相位ACC；5削减；6内插；7检测波形LUT；P1相位数据；T发送信号幅度数据；A附加数据；P2相位数据；P3相位数据；S检测信号幅度数据；20用于发送和检测的DDS图8107计算机；108序列存储电路；103梯度线圈驱动电路；109门调制电路；104RF功率放大器；110RF振荡电路；102静态磁场电源；105预放大器；111选择器；112接收器；
106显示器；113操作面板；101G梯度线圈；101T发送线圈；101C静态磁场线圈；101D主体线圈；1011接收线圈；100MRI设备102磁体部件图91相位ACC；5削减；6内插；7波形LUT；P1相位数据；P2相位数据；P3相位数据；A附加数据；S幅度数据；图101相位ACC；6内插；7波形LUT；P1相位数据；P3相位数据；S幅度数据；图111发送相位ACC；2发送波形LUT；5削减；8差分；9绝对值；6内插；7检测波形LUT；P1相位数据；T发送信号幅度数据；A附加数据；P2相位数据；V2差分数据；P3相位数据；S检测信号幅度数据；11用于发送和检测的DDS图12A附加数据；相关相位；P2相位数据；图13A附加数据；相关相位；V2差分数据图141发送相位ACC；2发送波形LUT；5削减；8差分；9绝对值；6内插；7检测波形LUT；P1相位数据；T发送信号幅度数据；P2相位数据；m转换信号；在发送中P2；在接收中V2；P3相位数据；S检测信号幅度数据；12用于发送和检测的DDS图151发送相位ACC；2发送波形LUT；
3差分相位ACC；5削减；8差分；9绝对值；6内插；7检测波形LUT；P1相位数据；T发送信号幅度数据；P2相位数据；A附加数据；V2差分数据；P3相位数据；S检测信号幅度数据；21用于发送和检测的DDS图161发送相位ACC；2发送波形LUT；3差分相位ACC；5削减；8差分；9绝对值；6内插；7检测波形LUT；P1相位数据；T发送信号幅度数据；P2相位数据；在发送中P2；在接收中V2；M转换信号；P3相位数据；S检测信号幅度数据；22用于发送和检测的DDS图171相位ACC；5削减；8差分；9绝对值；6内插；7检测波形LUT；P1相位数据；P2相位数据；A附加数据；V2差分数据；P3相位数据；S幅度数据；图181相位ACC；8差分；9绝对值；6内插7检测波形LUT；P1相位数据；V1差分数据；P3相位数据；S幅度数据；
权利要求
1.一种直接数字合成器，包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的相位累加器(1)；用于通过对所述相位数据(P1)执行内插处理，输出具有时钟频率f3(＞f1)的相位数据(P3)的内插装置(6)；基于从所述内插装置(6)输出的相位数据(P3)，而输出幅度数据(S)的波形LUT(查询表)(2)。
2.一种直接数字合成器，包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的相位累加器(1)；用于通过对所述相位数据(P1)进行削减处理，输出具有时钟频率f2(＜f1)的相位数据(P2)的削减装置(5)，此削减装置还输出用于补偿在所述削减过程中消失的相位信息的附加数据(A)；用于通过依照从所述削减装置(5)输出的所述相位数据(P2)和所述附加数据(A)实施内插处理，输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)的内插装置(6)；和用于依照从所述内插装置(6)输出的所述相位数据(P3)而输出幅度数据(S)的波形LUT(7)。
3.一种用于发送和检测的直接数字合成器，包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的发送相位累加器(1)；用于依照所述相位数据(P1)输出发送信号幅度数据(T)的发送波形LUT(2)；用于通过对所述相位数据(P1)进行削减处理，输出具有时钟频率f2(＜f1)的相位数据(P2)的削减装置(5)，此削减装置还输出用于补偿在所述削减过程中消失的相位信息的附加数据(A)；用于通过依照从所述削减装置(5)输出的所述相位数据(P2)和所述附加数据(A)实施内插处理，输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)的内插装置(6)；和用于依照从所述内插装置(6)输出的所述相位数据(P3)而输出检测信号幅度数据(S)的波形LUT(7)。
4.一种用于发送和检测的直接数字合成器，包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的发送相位累加器(1)；用于依照所述相位数据(P1)输出发送信号幅度数据(T)的发送波形LUT(2)；用于输出具有时钟频率f1的差分相位数据(Δ1)的差分相位累加器(1)；通过将所述相位数据(P1)与所述差分相位数据(Δ1)进行相加，输出具有时钟频率f1的相位数据(P1′)的加法装置(4)；通过对从所述加法装置输出的所述相位数据(P1′)实施削减处理，输出具有时钟频率f2(＜f1)的相位数据(P2)的削减装置(5)，此削减装置还输出对在所述削减处理中消失的相位信息进行补偿的附加数据(A)；通过依照从所述削减装置(5)输出的所述相位数据(P2)和所述附加数据(A)实施内插处理，输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)的内插装置(6)；和依照从所述内插装置(6)输出的所述相位数据(P3)输出检测信号幅度数据(S)的检测波形LUT(7)。
5.一种直接数字合成器，包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的相位累加器(1)；用于输出所述相位数据(P1)的差分数据(V1)的差分输出装置(8)；用于从所述差分数据(V1)恢复和输出所述相位数据(P1)的绝对值输出装置(9)；通过对从所述绝对值输出装置(9)输出的所述相位数据(P1)实施内插处理，输出具有时钟频率f3(＞f1)的相位数据(P3)的内插装置(6)；依照从所述内插装置(6)输出的所述相位数据(P3)而输出幅度数据(S)的波形LUT(7)。
6.一种直接数字合成器，包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的相位累加器(1)；用于通过对所述相位数据(P1)实施削减处理，输出具有时钟频率f2(＜f1)的相位数据(P2)的削减装置(5)，并且还输出用于对在所述削减处理中消失的所述相位信息进行补偿的附加数据(A)；用于输出所述相位数据(P2)的差分数据(V2)的差分输出装置(8)；用于从所述差分数据(V2)恢复和输出所述相位数据(P2)的绝对值输出装置(9)；通过依照从绝对值输出装置(9)输出的所述相位数据(P2)和所述附加数据实施内插处理，输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)的内插装置(6)；和依照从所述内插装置(6)输出的所述相位数据(P3)而输出幅度数据(S)的波形LUT(7)。
7.一种用于发送和检测的直接数字合成器，包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的发送相位累加器(1)；用于依照所述相位数据(P1)而输出发送信号幅度数据(T)的发送波形LUT(2)；用于通过对所述相位数据(P1)实施削减处理，输出具有时钟频率f2(＜f1)的相位数据(P2)的削减装置(5)，并且还输出用于对在所述削减处理中消失的相位信息进行补偿的附加数据(A)；用于输出所述相位数据(P2)的差分数据(V2)的差分输出装置(8)；用于从所述差分数据(V2)恢复和输出所述相位数据(P2)的绝对值输出装置(9)；用于通过依照从所述绝对值输出装置(9)输出的所述相位数据(P2)和所述附加数据(A)实施内插处理，输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)的内插装置(6)；和依照从所述内插装置(6)输出的所述相位数据(P3)而输出检测信号幅度数据(S)的检测波形LUT(7)。
8.一种用于发送和检测的直接数字合成器，包含用于输出具有时钟频率f1的相位数据(P1)的发送相位累加器(1)；用于依照所述相位数据(P1)而输出发送信号幅度数据(T)的发送波形LUT(2)；用于输出具有时钟频率f1的差分相位数据(Δ1)的差分相位累加器(1)；通过将所述相位数据(P1)与所述差分相位数据(Δ1)进行相加，输出具有时钟频率f1的相位数据(P1′)的加法装置(4)；通过对从加法装置(4)输出的所述相位数据(P1′)实施削减处理，输出具有时钟频率f2(＜f1)的相位数据(P2)的削减装置(5)，此削减装置还输出对在所述削减处理中消失的相位信息进行补偿的附加数据(A)；用于输出所述相位数据(P2)的差分数据(V2)的差分输出装置(8)；用于从所述差分数据(V2)恢复和输出所述相位数据(P2)的绝对值输出装置(9)；通过依照对所述绝对值输出装置(9)输出的所述相位数据(P2)和所述附加数据(A)实施内插处理，输出具有时钟频率f3(＞f2)的相位数据(P3)的内插装置(6)；和依照从所述内插装置(6)输出的所述相位数据(P3)，输出检测信号幅度数据(S)的检测波形LUT(7)。
9.一种MRI设备，包含依照权利要求3或4的用于传送和检测的直接数字合成器。
10.一种MRI设备，包含依照权利要求7或8的用于传送和检测的直接数字合成器。
全文摘要
为了输出具有比相位数据的时钟频率更高的时钟频率的幅度数据，用于发送和检测的直接数字合成器包含用于输出具有第一时钟频率的第一相位数据的发送相位累加器；用于输出具有比第一时钟频率小的第二时钟频率的第二相位数据的削减装置(5)，还输出用于补偿在削减过程中消失的相位信息的附加数据；通过对第二相位数据进行内插处理，来输出具有比第一时钟频率大的第三时钟频率的第三相位数据的内插装置(6)，和依照第三相位数据输出幅度数据的波形检测LUT。检测信号幅度数据可以以比所发送的第二相位数据的第二时钟频率高的第三时钟频率来输出。
文档编号H03L7/00GK1937400SQ20061013952
公开日2007年3月28日 申请日期2006年9月22日 优先权日2005年9月22日
发明者吉泽史浩 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司