基于 Delta-Sigma 调制的用于 MRI 接收线圈的高动态范围数字光载射频链路
信号处理
2021-06-30 v1 医学物理
摘要
通常用于连接 RF 线圈阵列与 MRI 扫描仪控制台的同轴电缆易受电磁耦合影响。随着 RF 通道数量增加，此类耦合可能导致严重发热并带来安全隐患。基于光纤电缆的非导电传输方案被视为替代方案之一，但受限于典型 MRI 信号的高动态范围（~dB）。为解决这个问题，开发了一种基于 delta-sigma 调制（DSM）的新型数字光纤传输系统。使用现成组件制作了基于 DSM 的光链路原型，并在不同信号过采样率（OSR）下进行了台架测试。在 200~kHz 带宽（对应 ）上获得了 81~dB 的端到端动态范围（DR），足以满足典型 MRI 信号需求。采用 180~nm CMOS 工艺设计了一款全集成定制四阶连续时间 DSM（CT-DSM），以实现全带宽 MRI 信号（高达 1~MHz）的充足 DR 传输。本文还给出了该定制芯片的初步电测试结果。
引用
@article{arxiv.2105.13305,
title = {A High-Dynamic-Range Digital RF-Over-Fiber Link for MRI Receive Coils Using Delta-Sigma Modulation},
author = {Mingdong Fan and Robert W. Brown and Xi Gao and Soumyajit Mandal and Labros Petropoulos and Xiaoyu Yang and Shinya Handa and Hiroyuki Fujita},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.13305},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in the Review of Scientific Instruments