[发明专利]自适应滤波的磁共振信号抗饱和消噪装置及消噪方法

摘要

本发明涉及一种自适应滤波的磁共振信号抗饱和消噪装置及消噪方法，采用三个多匝小线圈作为参考通道，前端处理模块经高精度AD采集模块连接至FPGA模块，再经数据传输模块连接至PC模块，避免了核磁信号的感应。通过FPGA中抗饱和模块使信号被尽可能放大且不饱和；再用自适应消噪算法对信号进行实时参考消噪，利用PC模块实时修改自适应滤波器参数，能适应各种复杂的探测环境。本发明的消噪装置和消噪方法，经在强电磁干扰环境中实验，不仅保证核磁信号不失真，提高信噪比，抑制工频谐波干扰，还起到抗饱和的作用，并能在低信噪比且易饱和的探测现场实时检测到核磁信号，为后续核磁信号的数据反演奠定可靠基础。

主权项

1.一种自适应滤波的磁共振信号抗饱和消噪装置，其特征在于，由参考线圈a(1)经前端处理模块a(4)与AD采集模块(8)连接，探测线圈(0)经前端处理模块b(5)与AD采集模块(8)连接，参考线圈b(2)经前端处理模块c(6)与AD采集模块(8)连接，参考线圈c(3)经前端处理模块d(7)与AD采集模块(8)连接，AD采集模块(8)经FPGA模块(9)、数据传输模块(10)和PC模块(11)连接，其中前端处理模块a(4)、前端处理模块b(5)、前端处理模块c(6)、前端处理模块d(7)中的程控放大器a(15)、程控放大器b(19)、程控放大器c(23)、程控放大器d(27)与FPGA模块(9)连接，进行程控放大倍数的交换，PC模块(11)与FPGA模块(9)连接，进行自适应滤波器参数交换；FPGA模块(9)包括AD控制模块(28)，抗饱和模块(29)和自适应滤波模块(30)，其中AD控制模块(28)接受PC模块(11)控制产生同步信号；FPGA模块(9)产生采集时钟频率并同步地将数字信号读入FPGA芯片中，经抗饱和模块(29)判断信号是否饱和，饱和时，抗饱和模块(29)自适应调节程控放大器a(15)、程控放大器b(19)、程控放大器c(23)和程控放大器d(27)的放大倍数直到信号处于临界饱和状态；自适应滤波模块(30)接收来自PC模块(11)的自适应滤波器参数；自适应滤波模块(30)采用变步长梯度自适应格型联合算法，由格型预测器和变步长LMS期望响应估计器组成。