信號處理方法、裝置及磁共振系統的制作方法
【專利摘要】一種信號處理方法及裝置。所述信號處理裝置包括：獲取輸入信號的預設特征參數的第一值；獲取經射頻功率放大器RFPA放大后的射頻信號的預設特征參數的第二值；計算所述預設特征參數的第一值與所述預設特征參數的第二值之間的差值，得到第一差值；調整所述第一差值，獲得第二差值；采用所述第二差值對所述輸入信號的預設特征參數的第一值進行校正，獲得校正后的所述預設特征參數的第一值；采用所述校正后的所述預設特征參數的第一值生成預失真信號。所述信號處理方法的運算量較小，實現更加簡便，從而可以在保證預失真精度的同時，減小對存儲空間的占用。
【專利說明】信號處理方法、裝置及磁共振系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及磁共振系統領域，具體涉及一種磁共振系統中的信號處理方法及裝 置，以及應用所述信號處理方法及裝置的磁共振系統。
【背景技術】
[0002] 射頻功率放大器（Radio Frequency Power Amplifier, RFPA)是磁共振系統中不 可缺少的組成部分。RFPA具有非線性特性，即當輸入信號功率較大時，RFPA就會進入飽和 區和截止區，從而產生非線性失真。也就是說，輸入信號的功率越大，RFPA非線性失真也就 越嚴重。
[0003] RFPA的非線性失真會引起輸入信號的頻譜再生，這會對相鄰信道中的通信產生干 擾，會使得磁共振系統成像產生偽影，最終導致診斷結果的誤判。因此，這就需要對RFPA造 成的信號的非線性失真進行處理，減小RFPA的非線性失真對信號產生的影響。
[0004] 目前，通常采用數字預失真技術對RFPA的非線性失真進行處理，即在數字域產生 預失真信號，并在RFPA的非線性失真所影響的信號輸入至放大器之前，將所述預失真信號 疊加到原信號上，從而達到對RFPA引起的非線性失真進行補償的目的。
[0005] 現有的數字預失真技術在實現時，要么雖然可以保證一定的預失真精度，但實現 難度較大，要么雖然容易實現，但預失真的精度較低，難以滿足人們的需求。
【發明內容】
[0006] 本發明實施例解決的問題是在磁共振系統中，數字預失真技術在實現時無法以簡 便的方式保證預失真的精度的問題。
[0007] 為解決上述問題，本發明實施例提供一種信號處理方法，所述信號處理方法包 括：
[0008] 獲取輸入信號的預設特征參數的第一值；
[0009] 獲取經射頻功率放大器RFPA放大后的射頻信號的預設特征參數的第二值；
[0010] 計算所述預設特征參數的第一值與所述預設特征參數的第二值之間的差值，得到 第一差值；
[0011] 調整所述第一差值，獲得第二差值；
[0012] 采用所述第二差值對所述輸入信號的預設特征參數的第一值進行校正，獲得校正 后的所述預設特征參數的第一值；
[0013] 采用所述校正后的所述預設特征參數的第一值生成預失真信號。
[0014] 可選地，所述獲取輸入信號的預設特征參數包括以下至少一種：幅度參數和相位 參數。
[0015] 可選地，獲取輸入信號的預設特征參數的第一值之后，所述信號處理方法還包括： 對所述預設特征參數的第一值進行延時處理。
[0016] 可選地，所述調整所述第一差值，獲得第二差值，包括以下任意一種：
[0017] 對所述第一差值進行比例調整，獲得所述第二差值；
[0018] 對所述第一差值進行微分調整，獲得所述第二差值；
[0019] 對所述第一差值進行積分調整，獲得所述第二差值。
[0020] 可選地，所述調整所述第一差值，獲得第二差值，包括以下任意一種：
[0021] 對所述第一差值分別進行比例調整和微分調整，并對調整后的結果進行求和運 算，獲得所述第二差值；
[0022] 對所述第一差值分別進行比例調整和積分調整，并對調整后的結果進行求和運 算，獲得所述第二差值；
[0023] 對所述第一差值分別進行積分調整和微分調整，并對調整后的結果進行求和運 算，獲得所述第二差值；
[0024] 對所述第一差值分別進行比例調整、積分調整和微分調整，并對調整后的結果進 行求和運算，獲得所述第二差值。
[0025] 可選地，所述比例調整包括：將當前時刻獲得的第一差值與預設的比例系數相 乘；
[0026] 所述積分調整包括：先將不同時刻所獲得的第一差值進行積分運算后，再將積分 運算的結果與預設的積分系數相乘；
[0027] 所述微分調整包括：將當前時刻獲得的第一差值與前一時刻獲得的第一差值進行 差值運算后，再將差值運算的結果與預設的微分系數相乘。
[0028] 本發明的實施例還提供了一種信號處理裝置，所述信號處理裝置包括：
[0029] 第一獲取單元，用于獲取輸入信號的預設特征參數的第一值；
[0030] 第二獲取單元，用于獲取經RFPA放大后的射頻信號的預設特征參數的第二值；
[0031] 計算單元，用于計算所述預設特征參數的第一值與預設特征參數的第二值之間的 差值，得到第一差值；
[0032] 調整單元，用于調整所述第一差值，獲得第二差值；
[0033] 校正單元，用于采用所述第二差值對所述輸入信號的預設特征參數的第一值進行 校正，獲取校正后的預設特征參數的第一值；
[0034] 生成單元，用于采用所述校正后的預設特征參數的第一值生成預失真信號。
[0035] 可選地，所述第一獲取單元包括以下至少一種：第一獲取子單元，用于獲取所述輸 入信號的幅度參數值；第二獲取子單元，用于獲取所述輸入信號的相位參數值。
[0036] 可選地，所述信號處理裝置還包括：延時單元，用于在所述第一獲取單元獲取所述 預設特征參數的第一值后，對所述預設特征參數的第一值進行延時處理。
[0037] 可選地，所述調整單元包括以下任意一種：
[0038] 比例調整子單元，用于對所述第一差值進行比例調整，獲得第二差值；
[0039] 積分調整子單元，用于對所述第一差值進行積分調整，獲得第二差值；
[0040] 微分調整子單元，用于對所述第一差值進行微分調整，獲得第二差值。
[0041] 可選地，所述調整單元包括以下任意一種：
[0042] 比例調整子單元以及微分調整子單元，分別用于對所述第一差值進行比例調整和 微分調整，將比例調整后的結果和微分調整后的結果之和作為所述第二差值；
[0043] 比例調整子單元和積分調整子單元，用于分別對所述第一差值比例調整和積分調 整，將比例調整后的結果和積分調整后的結果之和作為所述第二差值；
[0044] 微分調整子單元和積分調整子單元，用于分別對所述第一差值進行積分調整和微 分調整，將比例調整后的結果和微分調整后的結果之和作為所述第二差值；
[0045] 比例調整子單元、積分調整子單元和微分調整子單元，用于分別對所述第一差值 進行比例調整、積分調整和微分調整，將比例調整后的結果、積分調整后的結果以及微分調 整后的結果之和作為所述第二差值。
[0046] 可選地，所述比例調整子單元用于將當前時刻獲得的第一差值與預設的比例系數 相乘；
[0047] 所述積分調整子單元用于將不同時刻所獲得的第一差值進行積分運算后，再將積 分運算后的結果與預設的積分系數相乘；
[0048] 所述微分調整子單元用于將當前時刻所獲得的第一差值與前一時刻所獲得的第 一差值進行差值運算后，再將差值運算的結果與預設的微分系數相乘。
[0049] 本發明的實施例還提供了一種磁共振系統，所述磁共振系統包括上述的信號處理 裝置，所述信號處理裝置用于對輸入信號進行預失真校正并產生預失真信號。
[0050] 與現有技術相比，本發明實施例的技術方案具有以下優點：
[0051] 通過獲取輸入信號的預設特征參數的第一值以及經RFPA放大后的射頻信號的預 設特征參數的第二值，并對所述預設特征參數的第一值與預設特征參數的第二值之間的差 值即第一差值進行調整，采用調整后的第一差值即第二差值對所述預設特征參數的第一值 進行校正，從而獲得預失真信號。相對于現有技術中數字預失真技術的實現方法，本發明實 施例中的信號處理方法直接調整所述第一差值，并利用調整后的第一差值對輸入信號的相 應參數進行校正，在保證預失真的精度的同時，更加容易實現。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0052] 圖1是本發明實施例中信號處理方法的流程圖；
[0053] 圖2是本發明實施例中信號處理裝置的結構示意圖；
[0054] 圖3是本發明實施例的信號處理方法中對第一差值進行調整的示意圖；
[0055] 圖4是本發明實施例中磁共振系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0056] 現有的數字預失真技術在磁共振系統中實現時，要么運算量較大，導致運算電路 的實現較為困難，需要占用較大的存儲空間；要么雖然占用的存儲空間較小，但是預失真的 精度較低，容易使得磁共振系統成像產生偽影。
[0057] 針對上述問題，本發明的實施例提供了一種信號處理方法，所述信號處理方法直 接對輸入信號的預設特征參數第一值和經RFPA放大后的射頻信號的預設特征參第二值之 間的第一差值進行調整，獲得調整后的第二差值，采用所述第二差值對所述預設特征參數 第一值進行校正，獲得預失真信號。相對于現有的數字預失真技術，本實施例中信號處理方 法的運算量較小，實現更加簡便，從而可以在保證預失真精度的同時，減小對存儲空間的占 用。
[0058] 為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明 的具體實施例做詳細的說明。
[0059] 實施例一
[0060] 參考圖1，本實施例提供了一種信號處理方法，所述方法可以包括如下步驟：
[0061] 步驟102 :獲取輸入信號的預設特征參數的第一值。
[0062] 步驟104 :獲取經RFPA放大后的射頻信號的預設特征參數的第二值。
[0063] 在步驟102和步驟104中，所述預設特征參數可以為幅度參數，也可以為相位參 數，還可以為所述輸入信號或射頻信號的其他特征參數。當在步驟102中獲取的是輸入信 號的幅度參數值時，相對應地，在步驟104中獲取的是射頻信號的幅度參數值。同樣地，當 在步驟102中獲取的是輸入信號的相位參數值時，相對應地，在步驟104中獲取的是射頻信 號的相位參數值。
[0064] 也就是說，所述方法針對的是輸入信號和射頻信號的同一特征參數值進行的處 理。當所述輸入信號為兩個或兩個以上時，由于所述輸入信號與射頻信號是 對應的， 因此所述方法可以針對不同輸入信號的不同特征參數值進行處理，只要保證在對某一輸入 信號處理時，針對的是所述輸入信號和與所述輸入信號對應的射頻信號的同一特征參數即 可。
[0065] 在具體實施中，為了提高預失真的精度，還可以分別對同一輸入信號的幅度參數 值和相位參數值進行處理。當對所述輸入信號的幅度參數值進行處理時，對應獲取的是射 頻信號的幅度參數值。當對所述輸入信號的相位參數值進行處理時，對應獲取的是射頻信 號的相位參數值。當然還可以對輸入信號的其他特征參數進行處理，只要在對所述輸入信 號的某一特征參數進行處理時，對應獲取的是射頻信號的同一特征參數即可，此處不再贅 述。
[0066] 步驟106 :計算所述預設特征參數的第一值與所述預設特征參數的第二值之間的 差值，得到第一差值。
[0067] 當所述預設特征參數的第一值為輸入信號的幅度參數值時，所述預設特征參數的 第二值為射頻信號的幅度參數值，所述輸入信號的幅度參數值與所述射頻信號的幅度參數 值之間差值即為第一差值。同樣地，當所述預設特征參數為相位參數時，所述第一差值即為 所述輸入信號的相位參數值與所述射頻信號的相位參數值的差值。也就是說，所述第一差 值可能有多個，每個第一差值對應一個預設特征參數。
[0068] 在具體實施中，不同時刻可以獲得同一特征參數的不同的第一差值。為了提高預 失真的精度，可以計算同一特征參數在不同時刻的第一差值，也可以計算不同特征參數在 不同時刻的第一差值。
[0069] 在具體實施中，為了提高獲得輸入信號和射頻信號的同一特征參數值的同步性， 還可以在獲取所述輸入信號的預設特征參數的第一值之后，對所獲取的預設特征參數的第 一值進行延時處理，即將所述預設特征參數的第一值延時保存到獲取經RFPA放大后的射 頻信號的預設特征參數的第二值以后，再計算所述預設特征參數的第一值與所述預設特征 參數的第二值之間的差值，得到所述第一差值。
[0070] 步驟108 :調整所述第一差值，獲得第二差值。
[0071] 在具體實施中，可以對所述第一差值進行比例調整、微分調整或積分調整，分別以 比例調整后的結果、微分調整后的結果或積分調整后的結果作為所述第二差值。也可以對 所述第一差值分別進行比例調整和微分調整，對比例調整后的結果與微分調整后的結果進 行求和運算，所述求和運算的結果即為所述第二差值。也可以對所述第一差值分別進行比 例調整和積分調整，對比例調整后的結果和積分調整后的結果進行求和運算，所述求和運 算的結果即為所述第二差值。也可以對所述第一差值分別進行積分調整和微分調整，對積 分調整后的結果與微分調整后的結果進行求和運算，所述求和運算的結果即為所述第二差 值。還可以對所述第一差值分別進行比例調整、積分調整和微分調整，對比例調整后的結 果、積分調整后的結果和微分調整后的結果進行求和運算，所述求和運算的結果即為所述 第二差值。
[0072] 在具體實施中，所述比例調整可以是將當前時刻獲得的第一差值乘以預設的比例 系數。以所述預設特征參數為幅度參數為例，當前時刻獲得的所述第一差值可以表示為 e (k)，比例系數可以表示為Kp，比例調整后的結果可以表示為Pp (k)，其中k表示采樣序號， 則比例調整的過程可以表示為：
[0073] Pp (k) =Kp*e (k) ( 1)
[0074] 由公式（1)可以看出，所述比例調整的過程只與當前時刻獲得的第一差值有關，Kp 越大，比例調整幅度也就越大，即對第一差值進行比例調整的效果也就越明顯。本領域技術 人員可以通過選擇不同的Kp，獲得不同的比例調整結果。
[0075] 在具體實施中，所述積分調整可以是先將不同時刻所獲得的第一差值進行積分運 算后，再將積分運算的結果與預設的積分系數相乘。以所述預設特征參數為幅度參數為例， 當前時刻獲得的所述第一差值可以表示為e (k)，積分系數可以表示為Ki,積分調整后的結 果可以表示為PiGO，其中i表示不同的采樣時刻，k表示采樣序號，則積分調整的過程可以 表示為： 「00761
【權利要求】
1. 一種信號處理方法，其特征在于，包括： 獲取輸入信號的預設特征參數的第一值； 獲取經射頻功率放大器RFPA放大后的射頻信號的預設特征參數的第二值； 計算所述預設特征參數的第一值與所述預設特征參數的第二值之間的差值，得到第一 差值； 調整所述第一差值，獲得第二差值； 采用所述第二差值對所述輸入信號的預設特征參數的第一值進行校正，獲得校正后的 所述預設特征參數的第一值； 采用所述校正后的所述預設特征參數的第一值生成預失真信號。
2. 如權利要求1所述的信號處理方法，其特征在于，所述獲取輸入信號的預設特征參 數包括以下至少一種：幅度參數和相位參數。
3. 如權利要求1所述的信號處理方法，其特征在于，獲取輸入信號的預設特征參數的 第一值之后，還包括：對所述預設特征參數的第一值進行延時處理。
4. 如權利要求1所述的信號處理方法，其特征在于，所述調整所述第一差值，獲得第二 差值，包括以下任意一種： 對所述第一差值進行比例調整，獲得所述第二差值； 對所述第一差值進行微分調整，獲得所述第二差值； 對所述第一差值進行積分調整，獲得所述第二差值。
5. 如權利要求1所述的信號處理方法，其特征在于，所述調整所述第一差值，獲得第二 差值，包括以下任意一種： 對所述第一差值分別進行比例調整和微分調整，并對調整后的結果進行求和運算，獲 得所述第二差值； 對所述第一差值分別進行比例調整和積分調整，并對調整后的結果進行求和運算，獲 得所述第二差值； 對所述第一差值分別進行積分調整和微分調整，并對調整后的結果進行求和運算，獲 得所述第二差值； 對所述第一差值分別進行比例調整、積分調整和微分調整，并對調整后的結果進行求 和運算，獲得所述第二差值。
6. 如權利要求4或5所述的信號處理方法，其特征在于， 所述比例調整包括：將當前時刻獲得的第一差值與預設的比例系數相乘； 所述積分調整包括：先將不同時刻所獲得的第一差值進行積分運算后，再將積分運算 的結果與預設的積分系數相乘； 所述微分調整包括：將當前時刻獲得的第一差值與前一時刻獲得的第一差值進行差值 運算后，再將差值運算的結果與預設的微分系數相乘。
7. -種信號處理裝置，其特征在于，包括： 第一獲取單元，用于獲取輸入信號的預設特征參數的第一值； 第二獲取單元，用于獲取經RFPA放大后的射頻信號的預設特征參數的第二值； 計算單元，用于計算所述預設特征參數的第一值與預設特征參數的第二值之間的差 值，得到第一差值； 調整單元，用于調整所述第一差值，獲得第二差值； 校正單元，用于采用所述第二差值對所述輸入信號的預設特征參數的第一值進行校 正，獲取校正后的預設特征參數的第一值； 生成單元，用于采用所述校正后的預設特征參數的第一值生成預失真信號。
8. 如權利要求7所述的信號處理裝置，其特征在于，所述第一獲取單元包括以下至少 一種：第一獲取子單元，用于獲取所述輸入信號的幅度參數值；第二獲取子單元，用于獲取 所述輸入信號的相位參數值。
9. 如權利要求7所述的信號處理裝置，其特征在于，還包括：延時單元，用于在所述第 一獲取單元獲取所述預設特征參數的第一值后，對所述預設特征參數的第一值進行延時處 理。
10. 如權利要求7所述的信號處理裝置，其特征在于，所述調整單元包括以下任意一 種： 比例調整子單元，用于對所述第一差值進行比例調整，獲得第二差值； 積分調整子單元，用于對所述第一差值進行積分調整，獲得第二差值； 微分調整子單元，用于對所述第一差值進行微分調整，獲得第二差值。
11. 如權利要求7所述的信號處理裝置，其特征在于，所述調整單元包括以下任意一 種： 比例調整子單元以及微分調整子單元，分別用于對所述第一差值進行比例調整和微分 調整，將比例調整后的結果和微分調整后的結果之和作為所述第二差值； 比例調整子單元和積分調整子單元，用于分別對所述第一差值比例調整和積分調整， 將比例調整后的結果和積分調整后的結果之和作為所述第二差值； 微分調整子單元和積分調整子單元，用于分別對所述第一差值進行積分調整和微分調 整，將比例調整后的結果和微分調整后的結果之和作為所述第二差值； 比例調整子單元、積分調整子單元和微分調整子單元，用于分別對所述第一差值進行 比例調整、積分調整和微分調整，將比例調整后的結果、積分調整后的結果以及微分調整后 的結果之和作為所述第二差值。
12. 如權利要求10或11所述的信號處理裝置，其特征在于， 所述比例調整子單元用于將當前時刻獲得的第一差值與預設的比例系數相乘； 所述積分調整子單元用于將不同時刻所獲得的第一差值進行積分運算后，再將積分運 算后的結果與預設的積分系數相乘； 所述微分調整子單元用于將當前時刻所獲得的第一差值與前一時刻所獲得的第一差 值進行差值運算后，再將差值運算的結果與預設的微分系數相乘。
13. -種磁共振系統，其特征在于，包括如權利要求7至12任一項所述的信號處理裝 置，所述信號處理裝置用于對輸入信號進行預失真校正并產生預失真信號。
【文檔編號】A61B5/055GK104510471SQ201310463862
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】封勇福, 王木林 申請人:上海聯影醫療科技有限公司