小型化的磁共振仪器往往对结构复杂性、可扩展性和成本有特殊的需求,我们希望研究并设计既能够高性能实现信号处理,又具有结构紧凑、灵活重构和低成本的小型化磁共振仪。随着磁共振仪器中收发系统逐渐从传统的模拟电路向数字化发展,不仅电路体积大幅度减小,并且信号失真和噪声混叠也得到改善。数字化的磁共振仪器中,专用的射频源被DDS芯片所取代,DSP芯片用于构建接收机。这种结构能够满足现代核磁共振信号测量需求,但由于用到多个电路板或芯片,使得其系统结构复杂、笨重,并且硬件不容易更新,可扩展性不强。磁共振接收机一般使用商用的数字下变频芯片,这类芯片通常信噪比较低,通道数有限。近年来,由于FPGA芯片所具有的可重构性和并行性,已然成为一个高度灵活的设计平台和信号引擎。基于FPGA的数字下变频系统能够灵活的实现系统升级和功能扩展,其高性能、体积小的优点适用于小型磁共振仪器的开发。数字接收模块是磁共振仪的核心部分,本文利用FPGA芯片实现了单通道磁共振数字接收模块的解调、数字下变频和滤波的功能,并对系统中各个模块进行优化。具体的,比较实现数控振荡器(NCO)的两种方法:查表法和CORDIC算法,采用精度高的CORDIC算法来实现NCO,能够灵活的控制其相位、频率和幅度。采用升幅FIR滤波器作为补偿滤波器,改善CIC滤波器的通带特性。半带滤波器和低通抽取滤波器实现进一步数据抽取和滤除噪声信号。最后信号分离器得到正交的I路和Q路信号,将信号送至脉冲序列执行器做后续的信号传输。本文利用了 FPGA算法级设计工具DSP Builder,设计了系统中数控振荡器、混频器和抽取及滤波器等模块,便于实现复杂的算法和降低设计成本。在仿真综合调试后,将系统结合实际核磁共振控制台进行测试,获得到良好信号数据。本文提出的系统能够根据磁共振脉冲测量需求灵活的配置系统参数,其结构紧凑、可重构性强、速度快,该系统具有研究意义和应用价值。