累加N次后所述第一相位信号Pl的幅度达到2Ν，产生一次溢出，即相位累加完成了一个周期，这个周期也就是所需要的周期信号out的周期。
[0074]图7是本实施例的量化整形单元的结构示意图。参考图7，所述量化整形单元包括噪声整形滤波器71、第二加法器72、相位截取单元73、放大单元74以及减法器75。
[0075]所述噪声整形滤波器71适于输入相位误差序列el，并对所述相位误差序列el中携带的量化噪声进行低频衰减和高频放大处理，即将低频带的量化噪声搬移至高频带，且对进行低频衰减和高频放大处理后的量化噪声进行低通滤波处理以产生整形信号e2。经过所述噪声整形滤波器71的噪声整形处理，在信号频带内的量化噪声减少，因此，与所述相位误差序列el相比，所述整形信号e2的信噪比提高了。
[0076]在本实施例中，所述噪声整形滤波器71在z域的传递函数为H (z), H (z)=z2/[2MXz2- (2m-K) (2Xz-l)]，其中，K为所述放大单元74的放大倍数，M为所述第二相位信号P2的符号位所在的比特位，符号位通常为最高位，例如，Sbits的数据10101100最高位I就是符号位，符号位所在的比特位为7。所述放大倍数K的取值为O至2N_M分贝，其中，N为所述第一相位信号Pl的位宽。将所述传递函数H (z)变化至时域并采用FPGA实现噪声整形的功能，传递函数由频域变换至时域以及采用FPGA实现传递函数功能为本领域技术人员知晓，在此不再赘述。
[0077]需要说明的是，所述传递函数H (Z)只是所述噪声整形滤波器71的一种具体实现方式，在其他实施例中，也可以采用具有其他传递函数的噪声整形滤波器实现，只要能够实现对所述量化噪声进行低频衰减、高频放大以及低通滤波处理的功能即可，本实施例对此不作限定。
[0078]所述第二加法器72适于对所述整形信号e2和所述第一相位信号P2进行叠加处理以产生第三相位信号73。
[0079]所述相位截取单元73适于对所述第三相位信号P3进行相位截取处理以产生所述第二相位信号P2。所述相位截取处理即截取所述第三相位信号P3的高位而舍弃所述第三相位信号P3的低位，截取的位数根据需要进行设定。
[0080]所述放大单元74适于对所述第二相位信号P2进行放大处理以产生第四相位信号P4。如前所述，所述放大单元74的放大倍数为K，K的取值为O至2n_m分贝。
[0081]所述减法器适于对所述第三相位信号P3和第四相位信号P4进行相减处理以产生所述相位误差序列el。
[0082]在本实施例中，所述量化整形单元在输出端加入了反馈路径，即将所述第二相位信号P2放大K倍，再与所述第三相位信号P3求差量，能够提高所述第二相位信号P2的精度。
[0083]实施例2
[0084]图8是本发明实施例2的数字控制振荡器的结构示意图。参考图2，所述数字控制振荡器包括相位累加单元81、量化整形单元82、转换单元83、第一低通滤波器84、数模转换器85以及第二低通滤波器86，其中，所述相位累加单元81、量化整形单元82、转换单元83、第一低通滤波器84以及数模转换器85与实施例1类似，在此不再赘述。
[0085]所述第二低通滤波器86适于对所述数模转换器85产生的周期信号进行低通滤波处理，与实施例1相比，本实施例的数模转换器输出的周期信号的信噪比更高。
[0086]本发明技术方案还提供一种磁共振成像系统。参考图9，所述磁共振成像系统包括调制单元91、数模转换器92、射频功率放大器93、体线圈94、局部线圈95、模数转换器96、解调单元97、图像重建系统98以及数字控制振荡器90，所述数字控制振荡器90的结构可以为图2或图8所示的任意一种数字控制振荡器结构。
[0087]所述数字控制振荡器90适于产生周期信号，所述周期信号作为所述调制单元91和解调单元98的载波信号。具体地，基带信号I/Q与所述数字控制振荡器90产生的周期信号经所述调制单元91调制后合成一路；所述数模转换器92将调制后合成一路的数字信号变成模拟信号；所述射频功率放大器93适于将所述数模转换器92输出的模拟信号放大后经所述体线圈94发射出去。所述局部线圈95适于接收经人体发射出来的射频信号；所述模数转换器96将所述射频信号转换为数字信号；所述解调单元97利用所述数字控制振荡器90产生的周期信号对所述模数转换器96输出的数字信号进行解调；所述图像重建系统98适于接收所述解调单元97输出的信号，并进行图像重建。
[0088]虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种数字控制振荡器，其特征在于，包括: 相位累加单元，适于对频率控制字进行累加处理以产生第一相位信号； 量化整形单元，适于对所述第一相位信号进行量化处理以产生第二相位信号，并对所述量化处理产生的量化噪声进行低频衰减和高频放大处理，且对进行低频衰减和高频放大处理后的量化噪声进行低通滤波处理； 转换单元，适于输出与所述第二相位信号对应的波形数据。
2.如权利要求1所述的数字控制振荡器，其特征在于，还包括适于产生时钟信号的基准时钟，所述相位累加单元适于在所述时钟信号的控制下对所述频率控制字进行累加处理以产生所述第一相位信号。
3.如权利要求2所述的数字控制振荡器，其特征在于，所述相位累加单元包括第一加法器和相位寄存器，其中， 所述第一加法器适于在所述时钟信号的时钟脉冲到来时对所述频率控制字和前一个时钟脉冲对应的第一相位信号进行叠加处理以产生当前时钟脉冲对应的第一相位信号；所述相位寄存器适于将所述当前时钟脉冲对应的第一相位信号输出至所述量化整形单兀和第一加法器。
4.如权利要求1所述的数字控制振荡器，其特征在于，还包括适于产生所述频率控制字的频率控制字产生器。
5.如权利要求1所述的数字控制振荡器，其特征在于，所述量化整形单元包括噪声整形滤波器、第二加法器、相位截取单元、放大单元以及减法器，其中， 所述噪声整形滤波器适于输入相位误差序列，并对所述相位误差序列中的量化噪声进行低频衰减和高频放大处理，且对进行低频衰减和高频放大处理后的量化噪声进行低通滤波处理以产生整形信号； 所述第二加法器适于对所述整形信号和所述第一相位信号进行叠加处理以产生第三相位信号； 所述相位截取单元适于对所述第三相位信号进行相位截取处理以产生所述第二相位信号; 所述放大单元适于对所述第二相位信号进行放大处理以产生第四相位信号； 所述减法器适于对所述第三相位信号和第四相位信号进行相减处理以产生所述相位误差序列。
6.如权利要求5所述的数字控制振荡器，其特征在于，所述放大单元的放大倍数为O至2N_M分贝，其中，N为所述第一相位信号的位宽，M为所述第二相位信号的符号位所在的比特位。
7.如权利要求6所述的数字控制振荡器，其特征在于，所述噪声整形滤波器在z域的传递函数为H (z),H (z)=z2/[2MXz2- (2m-K) (2X z_l)]，其中，K为所述放大单元的放大倍数。
8.如权利要求1所述的数字控制振荡器，其特征在于，所述转换单元为只读存储器。
9.如权利要求1所述的数字控制振荡器，其特征在于，还包括第一低通滤波器和数模转换器，其中， 所述第一低通滤波器适于对所述波形数据进行低通滤波处理； 所述数模转换器适于对所述低通滤波处理后的波形数据进行数模转换处理以产生周期信号。
10.如权利要求9所述的数字控制振荡器，其特征在于，所述第一低通滤波器为FIR低通滤波器。
11.如权利要求9所述的数字控制振荡器，其特征在于，还包括适于对所述周期信号进行低通滤波处理的第二低通滤波器。
12.一种磁共振成像系统，包括调制单元、数模转换器、射频功率放大器、体线圈、局部线圈、模数转换器、解调单元以及图像重建系统，其特征在于，还包括权利要求1至11任意一项所述的数字控制振荡器，所述数字控制振荡器适于产生周期信号以作为所述调制单元和解调单元的载波信号。
【专利摘要】一种数字控制振荡器及磁共振成像系统，所述数字控制振荡器包括：相位累加单元，适于对频率控制字进行累加处理以产生第一相位信号；量化整形单元，适于对所述第一相位信号进行量化处理以产生第二相位信号，并对所述量化处理产生的量化噪声进行低频衰减和高频放大处理，且对进行低频衰减和高频放大处理后的量化噪声进行低通滤波处理；转换单元，适于输出与所述第二相位信号对应的波形数据。本发明技术方案提供的数字控制振荡器通过对量化噪声进行整形，提高了输出的周期信号的信噪比和无杂散动态范围。
【IPC分类】H03L7-099, A61B5-055
【公开号】CN104639160
【申请号】CN201310566862
【发明人】谢强, 封勇福
【申请人】上海联影医疗科技有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月13日