СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ СИСТЕМ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ (МРТ)

1. Способ, содержащий этапы, на которых:
передают от радиочастотного (РЧ) передатчика первой станции (310, 410, 510, 610) беспроводной связи системы (100) магнитно-резонансной томографии (МРТ) первый сигнал (1119, 4119, 6119) передачи, содержащий первый сигнал (4111) основной полосы частот, преобразованный с повышением частоты с помощью первого несущего сигнала (5111), имеющего первую несущую частоту, которая является произведением первого значения (5125) и первой частоты первого гетеродина (Г) (4115) первой станции беспроводной связи, причем первый несущий сигнал является синхронным с первым Г первой станции беспроводной связи;
принимают по беспроводному каналу (10) на РЧ приемнике второй станции (320, 420, 520, 620) беспроводной связи системы МРТ сдвинутый по фазе первый сигнал (1229, 4229, 6229) передачи, содержащий первый сигнал передачи с его фазой, сдвинутой на первый фазовый сдвиг канала, который равен временной задержке беспроводного канала, умноженной на первую несущую частоту;
на второй станции беспроводной связи умножают второй сигнал основной полосы частот на сигнал коррекции с получением скорректированного второго сигнала (4211) основной полосы частот и передают второй сигнал (4219, 6219) передачи, содержащий скорректированный второй сигнал основной полосы частот, преобразованный с повышением частоты с помощью второго несущего сигнала (5213), имеющего вторую несущую частоту, которая является произведением второго значения (5215) и второй частоты Г второго Г (4215) второй станции беспроводной связи, при этом второй сигнал передачи имеет вторую несущую частоту передачи, которая является произведением второго значения и первой частоты Г, и который является синхронным по частоте с первым Г первой станции беспроводной связи;
принимают по беспроводному каналу на РЧ приемнике первой станции беспроводной связи сдвинутый по фазе второй сигнал (4129) передачи, содержащий второй сигнал передачи с его фазой, сдвинутой на второй фазовый сдвиг канала, который равен временной задержке беспроводного канала (10), умноженной на вторую несущую частоту передачи; и
выявляют на первой станции беспроводной связи временную задержку беспроводного канала из принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи.
2. Способ по п. 1, в котором первая станция беспроводной связи включает в себя первый тактовый генератор (6101), а вторая станция беспроводной связи включает в себя второй тактовый генератор (6202), причем способ дополнительно содержит регулировку одного из первого и второго тактовых генераторов в ответ на выявленную временную задержку беспроводного канала.
3. Способ по п. 1, в котором второй сигнал основной полосы частот и первый сигнал основной полосы частот являются одинаковыми друг с другом.
4. Способ по п. 1, в котором сигнал (4211) коррекции имеет частоту, равную произведению: (1) второго значения (5125) и (2) разности между первой частотой Г и второй частотой Г; и при этом сигнал коррекции имеет фазу, равную произведению (1) второго значения, (2) первой частоты Г и (3) временной задержки беспроводного канала.
5. Способ по п. 1, в котором восстановление фазового сдвига канала на первой станции беспроводной связи из принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи содержит смешивание принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи с сигналом (5113) преобразования с понижением частоты, имеющим частоту, которая является произведением второго значения (5215) и первой частоты Г, и который является синхронным с первым Г.
6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий на первой станции беспроводной связи этапы, на которых:
генерируют последовательность (6113) псевдослучайных чисел (ПСЧ) передачи с использованием локального тактового генератора (6110) первой станции беспроводной связи;
восстанавливают принятую последовательность (6123) ПСЧ из принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи с использованием тактового генератора с восстановленным сигналом первой станции беспроводной связи, который восстанавливается из принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи, причем принятая последовательность ПСЧ была сгенерирована на второй станции беспроводной связи с использованием локального тактового генератора (6215) второй станции беспроводной связи; и
сравнивают последовательность ПСЧ передачи с принятой последовательностью ПСЧ, чтобы определить ошибку фазового сдвига кода между первой станцией беспроводной связи и второй станцией беспроводной связи.
7. Способ по п. 1, в котором беспроводной канал является многолучевым каналом, причем способ дополнительно содержит на первой станции беспроводной связи этапы, на которых:
подают принятый сдвинутый по фазе второй сигнал передачи на множество корреляторов (1212-1 … 1212-M), причем каждый коррелятор выполнен с возможностью корреляции принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи с соответствующей временной задержкой (1112-1 … 1112-M), которая выбрана соответствующей одному лучу многолучевого канала;
взвешивают выходные данные каждого коррелятора посредством соответствующего коэффициента (1214-1 … 1214a-M), который соответствует относительной мощности соответствующего луча многолучевого канала;
складывают взвешенные выходные данные корреляторов с получением суммы;
интегрируют сумму по битовому интервалу принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи; и
сравнивают сумму с пороговой величиной, чтобы определить значение для бита (1229) принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи в битовом интервале.
8. Способ по п. 1, в котором первый сигнал (4119) передачи включает в себя последовательность (6113) синхронизации, причем способ дополнительно содержит на второй станции беспроводной связи этапы, на которых:
обнаруживают принятый сдвинутый по фазе первый сигнал передачи с помощью согласованного фильтра для последовательности синхронизации с получением выходного сигнала синхронизации; и
обнаруживают пик в выходном сигнале синхронизации и регулируют локальный тактовый генератор второй станции беспроводной связи в ответ на временную привязку обнаруженного пика в выходном сигнале синхронизации.
9. Система (100, 400, 500), содержащая:
первую станцию (310, 410, 510, 610) беспроводной связи, имеющую
первый гетеродин (Г) (4115), выполненный с возможностью создания первого сигнала Г с первой частотой Г,
первый радиочастотный (РЧ) передатчик (6910, 910) и
первый РЧ приемник (6920, 920),
при этом первый РЧ передатчик (6910) выполнен с возможностью передачи первого сигнала (1119, 4119, 6119) передачи, содержащего первый сигнал (4111) основной полосы частот, преобразованный с повышением частоты с помощью первого несущего сигнала (5111), имеющего первую несущую частоту, которая является произведением первого значения и первой частоты Г, причем первый несущий сигнал является синхронным с первым Г;
вторую станцию (320, 420, 520, 620) беспроводной связи, имеющую
второй Г (4215), выполненный с возможностью создания второго сигнала Г со второй частотой Г,
второй РЧ передатчик (7910) и
второй РЧ приемник (7920),
при этом второй РЧ приемник выполнен с возможностью приема по беспроводному каналу (10) сдвинутого по фазе первого сигнала (1229, 4229, 6229) передачи, содержащего первый сигнал передачи с его фазой, сдвинутой на первый фазовый сдвиг канала, который равен временной задержке беспроводного канала, умноженной на первую несущую частоту,
при этом вторая станция беспроводной связи выполнена с возможностью умножения второго сигнала основной полосы частот на сигнал коррекции с получением скорректированного второго сигнала (4211) основной полосы частот,
при этом второй РЧ передатчик выполнен с возможностью передачи второго сигнала (4219, 6219) передачи, содержащего скорректированный второй сигнал основной полосы частот, преобразованный с повышением частоты с помощью второго несущего сигнала (5213), имеющего вторую несущую частоту, которая является произведением второго значения (5215) и второй частоты второго Г (4215) второй станции беспроводной связи, при этом второй сигнал передачи имеет вторую несущую частоту передачи, которая является произведением второго значения и первой частоты Г, и который является синхронным по частоте с первым Г первой станции беспроводной связи,
при этом первый РЧ приемник выполнен с возможностью приема по беспроводному каналу сдвинутого по фазе второго сигнала (4129, 6129) передачи, содержащего второй сигнал передачи с его фазой, сдвинутой на второй фазовый сдвиг канала, который равен временной задержке беспроводного канала (10), умноженной на вторую несущую частоту передачи, и
при этом первая станция беспроводной связи выполнена с возможностью выявления временной задержки беспроводного канала из принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи.
10. Система (100) по п. 9, дополнительно содержащая:
магнит (101);
стол (104) пациента, выполненный с возможностью поддержки пациента;
градиентные катушки (102), выполненные с возможностью по меньшей мере частично окружать по меньшей мере часть пациента;
блок (106a) радиочастотных (РЧ) катушек, выполненный с возможностью подачи РЧ сигнала к по меньшей мере части пациента, которая томографируется, и изменения выставления магнитного поля; и
блок (20) приемных катушек, выполненный с возможностью восприятия магнитно-резонансного сигнала, испускаемого от пациента в ответ на РЧ сигнал,
при этом вторая станция беспроводной связи выполнена с возможностью передачи первой станции связи по беспроводному каналу данных, представляющих собой воспринятый магнитно-резонансный сигнал.
11. Система (100, 400, 500) по п. 9, причем сигнал коррекции имеет частоту, равную произведению: (1) второго значения и (2) разности между первой частотой Г и второй частотой Г; и при этом сигнал коррекции имеет фазу, равную произведению (1) второго значения, (2) первой частоты Г и (3) временной задержки беспроводного канала.
12. Система (100, 400, 500) по п. 9, причем первая станция беспроводной связи дополнительно включает в себя преобразователь (6127) с понижением частоты, выполненный с возможностью смешивания принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи с сигналом (5113) преобразования с понижением частоты, имеющим частоту, которая является произведением второго значения и первой частоты Г, и который является синхронным с первым Г.
13. Система (100, 400, 500) по п. 9, причем первая станция беспроводной связи включает в себя первый локальный тактовый генератор (6115), и при этом вторая станция беспроводной связи включает в себя:
второй локальный тактовый генератор (6202);
тактовый генератор (6220) с восстановленным сигналом, восстановленным из принятого сдвинутого по фазе первого сигнала передачи;
генератор (6212) последовательности псевдослучайных чисел (ПСЧ) передачи, выполненный с возможностью генерации последовательности ПСЧ передачи с использованием второго локального тактового генератора; и
процессор (6150), выполненный с возможностью:
восстановления принятой последовательности ПСЧ из принятого сдвинутого по фазе первого сигнала передачи с использованием тактового генератора с восстановленным сигналом, причем принятая последовательность ПСЧ была сгенерирована на первой станции беспроводной связи с использованием первого локального тактового генератора; и
сравнения последовательности ПСЧ передачи с принятой последовательностью ПСЧ, чтобы определить ошибку фазового сдвига кода между первой станцией беспроводной связи и второй станцией беспроводной связи.
14. Система (100, 400, 500) по п. 9, причем беспроводной канал является многолучевым каналом, при этом первая станция беспроводной связи содержит:
множество корреляторов (1212-1 … 1212-M), каждый из которых выполнен с возможностью корреляции принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи с соответствующей временной задержкой (1112-1 … 1112-M), которая выбрана соответствующей одному лучу многолучевого канала;
процессор (1250), выполненный с возможностью обработки выходных данных корреляции упомянутого множества корреляторов посредством:
взвешивания выходных данных каждого коррелятора посредством соответствующего коэффициента (1214-1 … 1214-M), который соответствует относительной мощности соответствующего луча многолучевого канала;
сложения взвешенных выходных данных корреляторов с получением суммы;
интегрирования суммы по одному битовому периоду принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи; и
сравнения суммы с пороговой величиной, чтобы определять значение (1229) для бита принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи в битовом периоде.
15. Система (100, 400, 500) по п. 9, причем первый сигнал (4119) передачи включает в себя последовательность (6113) синхронизации, при этом вторая станция беспроводной связи включает в себя:
локальный тактовый генератор (6120);
согласованный фильтр для последовательности синхронизации, выполненный с возможностью обнаружения принятого сдвинутого по фазе первого сигнала передачи и создания выходного сигнала синхронизации; и
пиковый детектор, выполненный с возможностью обнаружения пика (1310) в выходном сигнале синхронизации,
при этом локальный тактовый генератор регулируется в ответ на временную привязку обнаруженного пика в выходном сигнале синхронизации.
16. Система (100, 400, 500), содержащая:
первую станцию (310, 410, 510, 610) беспроводной связи, включающую в себя:
первый локальный тактовый генератор (6110);
первый генератор (6112) последовательности псевдослучайных чисел (ПСЧ), выполненный с возможностью генерации первой последовательности (6113) ПСЧ с использованием первого локального тактового генератора; и
первый передатчик (6910), выполненный с возможностью передачи первого сигнала (1119, 4119, 6119) передачи, включающего в себя первую последовательность ПСЧ; и
вторую станцию (320, 420, 520, 620) беспроводной связи, которая выполнена с возможностью приема по беспроводному каналу (10) сдвинутого по фазе первого сигнала (1229, 4229, 6229) передачи, содержащего первый сигнал передачи с его фазой, сдвинутой на первый фазовый сдвиг канала, который зависит от временной задержки беспроводного канала, при этом вторая станция беспроводной связи включает в себя:
второй локальный тактовый генератор (6210);
второй генератор (6212) последовательности ПСЧ, выполненный с возможностью генерации второй последовательности (6213) ПСЧ с использованием второго локального тактового генератора;
первый тактовый генератор (6201) с восстановленным сигналом, восстановленным из принятого сдвинутого по фазе первого сигнала передачи; и
процессор (6250), выполненный с возможностью:
восстановления первой последовательности ПСЧ из принятого сдвинутого по фазе первого сигнала передачи с использованием первого тактового генератора с восстановленным сигналом; и
сравнения второй последовательности ПСЧ с восстановленной первой последовательностью ПСЧ, чтобы определять ошибку фазового сдвига кода между первой станцией беспроводной связи и второй станцией беспроводной связи.
17. Система (100, 400, 500) по п. 16, причем вторая станция связи дополнительно включает в себя второй передатчик (7910), выполненный с возможностью передачи второго сигнала (4219, 6219) передачи, включающего в себя вторую последовательность ПСЧ, и
при этом первая станция беспроводной связи выполнена с возможностью приема по беспроводному каналу сдвинутого по фазе второго сигнала (4129, 6129) передачи, содержащего второй сигнал передачи с его фазой, сдвинутой на второй фазовый сдвиг канала, который зависит от временной задержки беспроводного канала, при этом первая станция связи дополнительно включает в себя:
второй тактовый генератор (6120) с восстановленным сигналом, восстановленным из принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи; и
процессор (6150), выполненный с возможностью:
восстановления второй последовательности ПСЧ из принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи с использованием второго тактового генератора с восстановленным сигналом; и
сравнения первой последовательности ПСЧ с восстановленной второй последовательностью ПСЧ, чтобы определять ошибку фазового сдвига кода между первой станцией беспроводной связи и второй станцией беспроводной связи.
18. Система (100, 400, 500) по п. 16, причем процессор включает в себя коррелятор (800), который выполнен с возможностью сравнения восстановленной первой последовательности ПСЧ с по меньшей мере тремя сдвинутыми по времени копиями второй последовательности ПСЧ и определения того, какая из упомянутых по меньшей мере трех сдвинутых по времени копий второй последовательности ПСЧ имеет наивысшую корреляцию с восстановленной первой последовательностью ПСЧ, и при этом система выполнена с возможностью регулировать временную привязку одного из первого и второго генераторов последовательности ПСЧ в соответствии с той из упомянутых по меньшей мере трех сдвинутых по времени копий второй последовательности ПСЧ, которая имеет наивысшую корреляцию с восстановленной первой последовательностью ПСЧ, чтобы синхронизировать первый и второй генераторы последовательности ПСЧ друг с другом.
19. Система (100, 400, 500) по п. 16, причем беспроводной канал является многолучевым каналом, при этом вторая станция беспроводной связи содержит:
множество корреляторов (1212-1 … 1212-M), каждый из которых выполнен с возможностью корреляции принятого сдвинутого по фазе первого сигнала передачи с соответствующей временной задержкой (1112-1 … 1112-M), которая выбирается соответствующей одному лучу многолучевого канала;
сигнальный процессор (1250), выполненный с возможностью обработки выходных данных корреляции упомянутого множества корреляторов посредством:
взвешивания выходных данных каждого коррелятора посредством соответствующего коэффициента (1214-1 … 1214-M), который соответствует относительной мощности соответствующего луча многолучевого канала;
сложения взвешенных выходных данных корреляторов с получением суммы;
интегрирования суммы по одному битовому периоду принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи; и
сравнения суммы с пороговой величиной, чтобы определить значение для бита принятого сдвинутого по фазе второго сигнала передачи в битовом периоде.
20. Система (100, 400, 500) по п. 16, причем первый сигнал передачи включает в себя последовательность синхронизации, при этом вторая станция беспроводной связи включает в себя:
согласованный фильтр для последовательности синхронизации, выполненный с возможностью обнаружения принятого сдвинутого по фазе первого сигнала передачи и создания выходного сигнала синхронизации; и
пиковый детектор, выполненный с возможностью обнаружения пика (1310) в выходном сигнале синхронизации,
при этом второй локальный тактовый генератор регулируется в ответ на временную привязку обнаруженного пика в выходном сигнале синхронизации.