JPH02220635A - 基準マーカを使用したnmr信号位相および振幅補正方式 - Google Patents

基準マーカを使用したnmr信号位相および振幅補正方式

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JPH02220635A
JPH02220635A JP1307835A JP30783589A JPH02220635A JP H02220635 A JPH02220635 A JP H02220635A JP 1307835 A JP1307835 A JP 1307835A JP 30783589 A JP30783589 A JP 30783589A JP H02220635 A JPH02220635 A JP H02220635A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明はNMR分光法およびNMRイメージングに関す
るものであり、更に詳しくは相次ぐ実験または走査で取
得される2つのNMR信号の間の位相および振幅の変動
を補正するための方法に関するものである。
相次ぐNMR実験の間に取得される信号の変動の発生源
は主として、印加される分極磁界B。の強さの変化の結
果である。Boの変化は振動または熱応力によるNMR
磁石の物理的変化から生じることがあり、あるいは磁界
上の外部の物体の影響で生じることもある。
相次ぐN M R実験相互の間の信号振幅の変動は各実
験の間に取得される数個の信号を平均してその実験に対
する合成信号とする付加的なステップにより生ずる。1
つの実験で取得されるこのような多数の信号の相互の間
の位相変移が平均された信号の振幅変動に変換される。
正確に再生できる分光信号の位相および振幅に対する要
求は、例えば水からの結合されていない陽子の共鳴のよ
うな大きな望ましくない信号が存在している状態である
元素の間の陽子結合から生じる小さな信号を調べること
を必要とするようなりラスの分光技術で生じる。このよ
うな大きな妨害信号の抑圧は相次いで取得される信号が
関心のある信号の位相差を除けば開−であるように実験
を設計することによって行なわれる。これらの相次ぐ信
号の減算によって、実験相互の間で一定に留まっている
望ましくない妨害信号が相殺される。
位相が変化した関心のある信号は相殺されない。
妨害信号が関心のある信号に比べて数桁大きいことが多
い。したがって、妨害信号の位相および振幅が相次ぐ実
験相互の間で一定に留まっていることが重要であり、そ
うでないと、減算処理の後、望ましくない信号のかなり
大きな成分が相殺されないで残る。
位Illおよび振幅の安定度が重大であるこのような1
つの分光実験が米国特許出願第181,956号(米国
特許第4,843,321号)に述べられている。これ
には相次ぐ実験相互の間のこれらの信号の成る成分のみ
の位相を調節することにより望ましくないNMR信号を
相殺するための多数の技術が述べられている。
NMRイメージングの分野では、正確な位を口と振幅の
安定性によって、結果として得られる信号の信号対雑音
比が改善され、1つ以上の軸で位相情報によって左右さ
れる画像またはスペクトルの分解能が改善される。長い
取得遅延による「スピンエコー」のようなイメージング
技術は特に位相誤差の影響を受けやすい。
発明の要約 本発明は相次いで取得されたNMR信号の位相および振
幅の誤差であって、分光またはイメージング装置の不安
定性、特に印加される分極磁界Boの変動によって生じ
る誤差を補正するための計算手段に関するものである。
更に詳しく述べると本発明の一実施例では、フーリエ変
換されたNMR信号の基準共鳴ピークが分離されて、相
次ぐ実験において位相および振幅の変動を補正するため
の基準として使用される。
分離されたピークは逆変換されて、帯域通過濾波された
複素表現の時間領域信号を発生する。相次ぐ実験から得
られるこのような2つの信号の比を用いて、複素補正係
数が作られる。この補正係数はNMR信号に印加したと
き、基準ピークに対してだけでなく同等の位相および振
幅の誤差がある信号スペクトルの他のピークに対しても
信号の位相および振幅を補正する。
代りの実施例では、基準として使用される共鳴ピークは
数学的に求めるか、または慎重に制御された実験により
取得され、相次いで取得される信号の位相を正規化する
ために使用される。
本発明の一般的な目的はイメージングまたは分光の用途
で取得される信号の信号対雑音比を改良することである
。信号対雑音比を改良するために多数の信号が平均され
る分光またはイメージングの用途に本発明を用いた場合
、このような信号相互の間の位相誤差のha正によって
、付加的に信号を追加する毎に信号対雑音比を増大して
いくことができる。これは、位相誤差によって、信号が
完全に相加的になることが防止されないからである。
本発明のもう1つの目的は各実験における数個の信号の
平均化の結果として、相次ぐNMR実験で取得される信
号相互の間に生じる振幅変動を小さくすることである。
このような平均された信号相互の間の位相誤差は平均さ
れた信号の振幅誤差に変換される。位相誤差が小さくな
ると、この振幅誤差が小さくなる。
本発明の更にもう1つの目的は分光またはイメージング
装置の信号取得チェーンの利1F4変化から生じる振幅
誤差を小さくすることである。取得されたN M R信
号の相次ぐ基準ピークの相対振幅は、このような位相か
ら独立した振幅の変動に対する補正を行なう補正係数に
組込まれる。
本発明の付加的な目的はNMRイメージングの用途で幾
何学的な歪を小さくすることである。NMR信号の位相
は1つ以上の次元でNMR画像を規定する。位相誤差の
減少により、NMR画像の空間的な正確さが改善される
本発明の上記および他の目的および利点は以下の説明か
ら明らかとなる。以下の説明では添付の図面を参照する
。図面は本発明の実施例を図示したものである。しかし
、このような実施例は必らずしも本発明の全範囲を表わ
すものではないので、本発明の範囲の解釈のためには特
許請求の範囲を参照しなければならない。
発明の詳細な説明 まず第1図には、本発明で使用するのに適したNMR分
光システムの概略構成図が示されている。
試料lはデカルト座標系の正の2軸方向を向いた物質の
静止分極磁界Boの中に保持されている。
座標系の原点は試料1の中心にあるものとする。
当業者には理解されるように、送信コイル(図示しない
)からの外部無線周波の場が試料1に印加されることに
より、試料1の核またはスピンが励起されてラーモア周
波数で共鳴する。この無線周波の場は単一または多重の
パルスで構成することができる。次に、励起されたスピ
ンの減衰振動によって生じるNMR信号が検出できるよ
うに外部無線周波の場が除去される。信号対雑音比を改
善するために、第1図にアンテナ2および3として示さ
れている直角に配置されている2個のループアンテナに
よってこのNMR無線周波信号が取得される。ループア
ンテナ2はその軸が上記座標系のX軸と揃うように配置
される。ループアンテナ3はその軸が座標系のy軸と揃
うように配置される;アンテナ2および3からのNMR
信号はそれぞれ前置増幅器4および5によって増幅され
る。
このように増幅された信号は更に増幅して検出および一
波を行なうために、それぞれ受信器6および7に印加さ
れる。信号のサンプリングとディジタル化を容易にする
ため、受信器6および7は通常のヘテロダイン処理によ
って信号の周波数をメガヘルツ範囲からキロヘルツ範囲
へ変移させる。
次に信号はコンピュータ11による処理のため、平均化
器8および9によってサンプリングされて、ディジタル
化される。コンピュータ11はフーリエ変換のようなデ
ータ処理、ディスク記憶装置12と協働してのデータ記
憶、ならびに他の論理および算術演算を行なう。通常、
これらの動作はすべてミニコンピユータによって行なわ
れるので、機能的にしか説明しない。
後で更に詳しく説明するコンピュータ11による後続の
計算処理のため、一方のアンテナからの信号は複素無線
周波信号の虚数成分として扱われ、他方のアンテナから
の信号は実数成分として扱われる。したがって、1つの
NMR実験で2つの信号が取得される。すなわち、これ
らの信号は実数信号Ar(t)および虚数信号At  
(t)であり、これらは時間に対する単一の複素関数V
 (t)として扱うことができる。
V (t)=Ar  (t)+jA+  (t)   
 (1)後で明らかとなる理由のため、V (t)を単
一の周波数成分すなわち単一の回転ベクトルで近似でき
る場合には、次式が成立することに注意すべきである。
V (t) −Acos  (ωt) + jAsin
  (ωt)但し、 ω■2π/T T−(単一の周波数成分の周期) 上式のCOSおよびsinの項は直交アンテナによって
取得される両信号の間の90度の位相差の結果として生
じる。rAJはその周波数成分の振幅を表わす。
上記の通り、信号V (t)は平均化器8および9によ
ってサンプリングされてディジタル化されるので、1−
0からimnまでの値V (tt )の配列と考えるこ
とができる。ここで指標値t1 とt1+1との差は平
均化器8および9のサンプリング周期であり、通常、キ
ロヘルツ範囲の信号に対して50マイクロ秒のオーダー
である。代表的なNMR信号の取得の場合、サンプル数
rnJは16000のオーダーである。表記法を簡単に
するため、これらのサンプリングされた配列は普通の時
間関数、たとえばV (t)と表わすべきである。
これらの関数は実際にはコンピュータ11内でサンプリ
ングされてディジタル化された配列として操作される。
次に2つの相次ぐNMR実験および2つの複素信号の取
得を考える。実験1における複素信号は上記のように実
数部と虚数部を含むA (t)と名付けられる。実験2
における複素信号はB (t)と名付けられる。
第5図はコンピュータ11により遂行する振幅補正プロ
グラム19のブロック図を示す。このプログラムの第1
のステップは、処理ブロック20で示すように、そして
次式で表わされるように、取得した各信号をフーリエ変
換することで構成される。
C(f)−デ[A (t)1         (3)
D (f)−F[B(t)]         (4)
このフーリエ変換は当業者に知られている多数の高速フ
ーリエ変換アルゴリズムのうちの1つで行なうことがで
きる。たとえば、アール・プレースウェル(Rj)ra
cewell )の著書[高速フーリエ変換とその応用
(The Pourler Transl’orm a
nd Its Application ) J 、マ
グロ−ヒル発行(1965)、を参照されたい。
一般にフーリエ変換は変換される信号の周波数成分の振
幅を周波数の関数として示すと共に、その信号の周波数
成分の位相を周波数の関数として示す一組の組を作る。
フーリエ変換の代りの具現法は一組の実数値と虚数値を
作るものであり、この実数値と虚数値は一緒になってス
ペクトルの各周波数に対するベクトルの向きと長さを定
める。
これらの2つの結果は数学的には等価であり、本明細書
での説明のためにはフーリエ変換の後者の具現法を採用
するものとする。
第2A図はフーリエ変換処理前のNMR信号の代表的な
実数部を示す。第2A図の水平軸は時間である。第2A
図の波形は上記のように外部RFの場による励起後の試
料内の多数の原子核の歳差運動から生ずる多重周波数減
衰信号によって作られるNMR信号を表わそうとしたも
のである。
第3A図は第2A図の信号のフーリエ変換から生ずる代
表的な複素周波スペクトルの実数部を示し、2つの、す
なわち1つは正に向い且つ他の1つは負に向うピーク1
5と1群の妨害ピーク16を有する。水平軸は変換の結
果として周波数である。ピーク15は分光分析の目的の
ための関心のある信号であって、調べている化合物の共
鳴周波数f1に近い信号を概略表示したものである。ピ
ーク16は妨害信号であり、この信号は本明細書で述べ
る位相補正処理の後に適用される周知の多数の位相変移
(移相)技術のう、ちの1つによって最終的に相殺すべ
きものである。わかりやすくするためにピーク15は誇
張して示されており、通常は、ピーク15はピーク16
によって不明瞭になっていて、明確に区別できない。ピ
ーク17は基準ピークすなわち基準周波数成分であり、
試料1の中に含まれている化合物から自然に生じるもの
か或いは特定の物質が試料の近くに含有されていること
によって生じるものであってよい。「マカ」と名付けら
れたこの物質は、周波数スペクトルの中に関心のある信
号の周波数から離れて鋭い明確なピークを持っているこ
とが好ましい。アセトン、テトラメチルシリンのような
種々の物質が基準ピークを発生するのに適している。本
発明の実施例では、この目的のため水が用いられる。
再び第5図を参照して説明すると、処理ブロック21で
示される補正プログラムの次のステップは変換された各
信号に、点毎に、f、に中心があり次式で定義される窓
関数U (f)を乗算することで構成される。
Δfは関心のあるNMR信号15のどの部分も含まず、
かつスペクトル周波数の中の異なる周数の他のピークを
含むことなく、f、の基準ピーク17のまわりに対称な
窓を作るようにできる限り大きく選定される。ここで注
意しなければならない点は、foおよびflがヘテロゲ
イン変換前の化合物の共鳴周波数を指すということであ
る。第3B図は窓関数U (f)を示し、第3C図は次
式で示すように変換されたNMR信号に窓関数を印加し
た後の代表的なスペクトルを示す。
E  (f)  −C<f>  ・U  (f)   
     (6)F  (f)−D  (f)  ・U
  (f)        (7)この処理の効果はf
oの基準ピークの近くの複素周波数スペクトルの一部に
窓を設けることにより基準ピークを分離することである
。これはf。
を中心とするこの窓の外側のすべての点におけるスペク
トルの値をゼロに設定することにより行なわれる。上記
の式(5)で与えられる窓関数は簡単である利点はある
が、周波数(fo−Δf)および(fo+Δf)の所で
U (f)が不連続であるので切捨てによるアーティフ
ァクトが生ずる。
このような切捨て誤差を避けるため、正弦曲線またはガ
ウス曲線に基く窓関数のような他の窓関数を選択しても
よい。窓はスペクトルE (f)およびF (f)に対
して同じである限り、任意の周波数区間の中で一定であ
る必要はない。
再び第5図を参照すると、処理ブロック22に示される
次のステップは窓を通したスペクトルを逆フーリエ変換
することである。その結果得られる信号は次式で表わさ
れる。
G  (t)  −E″−’  [E  (f)]  
       (8)H(t)−J’−’  [F  
(f)]        (9)このステップの結果得
られる代表的な信号が第2B図に示されている。第2B
図の信号は信号A(1)またはB (t)に帯域通過濾
波動作を加えることによって作成される信号と同等であ
る。窓Δfが次第に小さくなるにつれて、信号G(t)
およびH(t)は単一の信号成分しか持たないと考えて
よく、式(2)に関して次のように表わすことができる
G (t) =A+ cos  (ωt) +A+  
jsin  (ωt)H(t)  −A2 cos  
(ωt+φ)+A2 jsln  (ωt+φ)   
  (11)但し、φは信号G (t)とH(t)との
間の位相差すなわち誤差である。
オイラー(Euler )の式により、これらの波形は
次のように表わすことができる。
G(t)−A1 j″1t       (12)H(
t) 、p、2j (″)t+φ)    (13)再
び第5図を参照すると、処理ブロック23で示される次
のステップは補正係数J (t)を決定するものであり
、その詳細は第6図に示されている。処理ブロック26
で示すように、まずG (t)およびH(t)がゼロに
等しいか否か試験する。
両方ともゼロでなければ、処理ブロック27で、次式で
示されるような点毎の複素除算により中間の振幅および
位相の補正係数1 (t)を求める。
1  (t) −G (t) /H(t)     (
14)1 (t) =M (t) e jφ(t)  
 (15)ここで、M (t)はこの複素関数のベクト
ル表現の大きさであり、φ(1)はその角度である。
関数1  (t)は角度と位相が各サンプル時点に於け
るG (t)と1((t)との間の位相と振幅の誤差を
表わすベクトルと考えてもよい。誤差関数の表現が第4
A図にベクトル形式で示されている。
第3A図の基準ピーク17に適用可能な上記の位相補正
は、ピーク17.16および15の間の(すなわちfo
と【1との間の)周波数差が平均周波数(f+ +fo
 )/2に比べて小さい、すなわち f+−f。
<< 1    (16) (f+ 十f。)/2 であるとき、第3A図のピーク15.16にも適用可能
である。
典型的なMR大実験は、上記の値は百方分率(ppm 
)で表わすと数pp献のオーダーであり、式(16)の
条件を満足する。したがって、位相および振幅の補正値
φ(1)およびM (t)も関心のあるNMR信号を正
確に補正する。
分光装置の分解能限界、ディジタル化の処理、および元
の信号の中の雑音の存在によって、」1記で計算したよ
うに誤差関数1  (t)に偶発的な不連続が生じるこ
とがある。これらの不連続は次の2つの条件のうちの1
つが生じているか試験することにより検出することがで
きる。すなわち(イ)補正係数の竹田H(t)または分
子G (t)の値がゼロである場合、あるいは(ロ)誤
差関数の大きさ11(t)1が第1の限界より大きいか
、または第2の限界より小さい場合である。実施例では
、第1の限界は0.25であり、第2の限界は4である
この第1の条件(イ)は前に処理ブロック26で試験さ
れており、第2の条件(ロ)は処理ブロック28で試験
される。これらの条件のいずれかが真であれば、処理ブ
ロック30でその時間の引数tに対する誤差関数1  
(t)は(1+Oj)、すなわち(実数軸に沿った単位
ベクトル)に等しくなるように設定される。第4B図は
この置き換えられた補正係数のベクトル表現を示す。こ
の試験および補正(必要な場合)の後の補正係数を以後
J (t)と呼ぶことにする。
与えられた時間の引数に於ける誤差関数をこの値(1+
oj)に置き換えることの効果は、修正された誤差関数
J (t)を補正すべき信号に乗算したときに信号の振
幅または位相に変化が生じないということである。
要約すると、誤差関数の分子G(t)および竹田H(t
)のどちらもゼロに等しくない場合、G (t)のH(
t)による複素除算が処理ブロック27に示すように行
なわれ、値I (t)が求められる。判定ブロック28
でこの値1 (t)が0゜25と4との間にあるか否か
を判定する。I (t)がこれらの値の間にない場合、
J (t)は再び(1+Oj)に等しくなるように設定
される。
1  (t)が0.25と4との間にある場合は、処理
ブロック29に示すようにJ (t)は! (t)に等
しくなるように設定される。この補正処理は判定ブロッ
ク31で配列全体が処理されたと判定されるまでtの各
指標値に対して繰返えされる。
再び第5図を参照して説明すると、次に、処理ブロック
24および次式で示されるように点毎の複素乗算により
、修正された誤差関数J  (t)が元のNMR信号B
 (t)に適用される。
B’  (t) −B (t)  ・J (t)   
  (17)B (t)にJ (t)を乗算することの
効果は各サンプル点でB (t)の振幅をM (t)だ
け変え、またB (t)の位相をφ(1)だけ変えるこ
とである。
第2C図は補正後の信号B’  (t)を実線で、補正
前の信号B (t)を破線で示す。B’  (t)の位
相φおよび振幅Mが調整されていることに注目すべきで
ある。
上記の処理は2つの相次ぐNMR実験または走査からの
信号に対して遂行される。しかし、この処理を任意の数
の相次ぐ信号に対して各対ごとに遂行することにより、
これらの信号の振幅および位相を補正することができる
ことは明らかである。
また、比較を行なう信号はデータ取得の目的で取得する
必要はなく、単に所望の特性のテンプレート(telp
late)信号であってもよい。このテンプレート信号
は制御された条件下で慎重な実験によって作成してもよ
いし、あるいは簡単な場合には数学的に導き出してもよ
い。
再び第5図を参照すると、補正方法の一部ではないが、
次の処理ブロック25は信号A (t)および補正され
た信号B’  (t)の代表的な使用例を示す。詳しく
説明すると、信号B’  (t)が信号A (t)から
減算されて、各信号の同相である部分は相殺され、各信
号の同相でない部分は元のままになる。この減算の結果
束じた信号の代表的なフーリエ変換が第3D図に示され
ている。図かられかるようにピーク15が顕著になる。
もちろん、上記の相殺は信号A (t)と信号B (t
)との間に適当な位+1+変移を生じさせる実験を必要
とする。その説明は本発明の範囲外である。
第7図には2つのスペクトルが示されており、各スペク
トルは処理ブロック25で行なわれるような2つの信号
の組み合わせである。スペクトル31は本発明による位
相および振幅の補正技術を適用しない場合の信号の組合
わせを示す。スペクトル32は本発明による位相および
振幅の補正係数を適用した場合の同じ信号の組合わせを
示す。
【図面の簡単な説明】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、第1および第2の複素NMR信号A(t)およびB
    (t)の間の位相および振幅の誤差を補正する方法であ
    つて、 上記の両方のNMR信号に存在する第1の基準周波数成
    分を識別するステップ、 中心周波数が上記第1の基準周波数成分の周波数とほぼ
    同じである帯域通過フィルタで、上記第1および第2の
    複素NMR信号を帯域通過濾波することにより、対応す
    る第1および第2の濾波後の複素信号G(t)およびH
    (t)を発生するステップ、 上記第1の濾波後の複素信号G(t)を上記第2の濾波
    後の複素信号H(t)で除算することにより、補正関数
    J(t)を計算するステップ、上記第2の複素NMR信
    号B(t)に上記補正関数J(t)を適用することによ
    り、位相および振幅を調節した補正済みの第2の複素N
    MR信号B′(t)を発生するステップ、 を含むことを特徴とする補正方法。 2、上記帯域通過濾波するステップが、 上記第1および第2の複素NMR信号A(t)およびB
    (t)をフーリエ変換することにより第1および第2の
    複素周波数スペクトルC(f)およびD(f)を作成す
    るステップ、 上記基準周波数以外のすべての周波数で上記第1および
    第2の複素周波数スペクトルC(f)およびD(f)を
    ゼロに設定することにより、対応する第1および第2の
    修正周波数スペクトルE(f)およびF(f)を作成す
    るステップ、上記第1および第2の修正周波数スペクト
    ルE(t)およびF(f)に対して逆フーリエ変換を行
    なうことにより、対応する上記第1および第2の濾波後
    の複素信号G(t)およびH(t)を作成するステップ
    、で構成されている請求項1記載の補正方法。 3、上記補正関数J(t)を計算するステップが、 上記第1の濾波後の複素信号G(t)を上記第2の濾波
    後の複素信号H(t)で除算することにより中間補正関
    数I(t)を作成するステップ、上記中間補正関数I(
    t)が第1の限界値を超えるかまたは第2の限界値より
    小さいとき、上記補正関数J(t)を所定のデフォルト
    (default)値に設定するステップ、および 上記中間補正関数I(t)の大きさが上記第1の限界値
    と上記第2の限界値との間にあるとき、上記補正関数J
    (t)を上記中間補正関数I(t)に等しく設定するス
    テップ、で構成されている請求項1記載の補正方法。 4、第1および第2の複素NMR信号A(t)とB(t
    )との間の位相および振幅の誤差を補正する方法であっ
    て、 上記複素信号A(t)およびB(t)をフーリエ変換す
    ることにより、周波数スペクトルC(t)およびD(f
    )を作成するステップ、 各スペクトルC(f)およびD(f)において周波数f
    _0の基準ピークを識別するステップ、上記周波数スペ
    クトルC(f)およびD(f)に、f_0を中心とする
    窓関数U(f)を乗算することにより、スペクトルE(
    f)およびF(f)を作成するステップ、 上記スペクトルE(f)およびF(f)を逆フーリエ変
    換することにより、信号G(t)およびH(t)を作成
    するステップ、 上記G(t)を上記信号H(t)で除算することにより
    、補正関数I(t)を作成するステップ、上記第2の複
    素NMR信号B(t)に上記補正関数I(t)を乗算す
    ることにより、補正された複素NMR信号B′(t)を
    作成するステップ、を含むことを特徴とする補正方法。 5、第1および第2の複素NMR信号A(t)とB(t
    )の間の位相および振幅の誤差を補正する方法であって
    、 上記複素NMR信号A(t)およびB(t)をフーリエ
    変換することにより、周波数スペクトルC(f)および
    D(f)を作成するステップ、各周波数スペクトルC(
    f)およびD(f)における周波数f_0の基準ピーク
    を識別するステップ、 上記周波数スペクトルC(f)およびD(f)にf_0
    を中心とする窓関数U(f)を乗算することにより、ス
    ペクトルE(f)およびF(f)を作成するステップ、 上記信号E(f)およびF(f)を逆フーリエ変換する
    ことにより、信号G(t)およびH(t)を作成するス
    テップ、 上記信号G(t)を上記H(t)で除算することにより
    、補正関数I(t)を作成するステップ、上記補正関数
    I(t)が第1の限界値より大きいか、または第2の限
    界値より小さいとき、引数tに対するI(t)の値を所
    定のデフォルト値に置き換えることにより、修正補正関
    数J(t)を作成するステップ、 上記複素NMR信号B(t)に上記修正補正関数J(t
    )を乗算することにより、位相および振幅を補正した複
    素NMR信号B′(t)を作成するステップ、 を含むことを特徴とする補正方法。 6、第1および第2の複素NMR信号A(t)およびB
    (t)の間の位相および振幅の誤差を補正する装置であ
    って、 上記の両方のNMR信号に存在する第1の基準周波数成
    分を識別する手段と、 中心周波数が上記第1の基準周波数成分の周波数とほぼ
    同じである帯域通過フィルタを用いて、上記第1および
    第2の複素NMR信号を帯域通過濾波することにより、
    対応する第1および第2の濾波後の複素信号G(t)お
    よびH(t)を発生する手段と、 上記第1の濾波後の複素信号G(t)を上記第2の濾波
    後の複素信号H(t)で除算することにより、補正関数
    J(t)を計算する手段と、上記第2の複素NMR信号
    B(t)に上記補正関数J(t)を適用することにより
    、位相および振幅を調節した補正済みの第2の複素NM
    R信号B′(t)を発生する手段と、を含むことを特徴
    とする補正装置。 7、上記帯域通過濾波する手段が、 上記第1および第2の複素NMR信号A(t)およびB
    (t)をフーリエ変換することにより第1および第2の
    複素周波数スペクトルC(f)およびD(f)を作成す
    る手段と、 上記基準周波数以外のすべての周波数で上記第1および
    第2の複素周波数スペクトルC(f)およびD(f)を
    ゼロに設定することにより、対応する第1および第2の
    修正周波数スペクトルE(f)およびF(f)を作成す
    る手段と、上記第1および第2の修正周波数スペクトル
    E(f)およびF(f)に対して逆フーリエ変換を行な
    うことにより、対応する上記第1および第2の濾波後の
    複素信号G(t)およびH(t)を作成する手段と、で
    構成されている請求項1記載の補正方法。 8、上記補正関数J(t)を計算する手段が、上記第1
    の濾波後の複素信号G(t)を上記第2の濾波後の複素
    信号H(t)で除算することにより中間補正関数I(t
    )を作成する手段と、上記中間補正関数I(t)が第1
    の限界値を超えるかまたは第2の限界値より小さいとき
    、上記補正関数J(t)を所定のデフォルト(defa
    ult)値に設定する手段と、 上記中間補正関数I(t)の大きさが上記第1の限界値
    と上記第2の限界値との間にあるとき、上記補正関数J
    (t)を上記中間補正関数I(t)に等しく設定する手
    段と、で構成されている請求項1記載の補正装置。 9、第1および第2の複素NMR信号A(t)とB(t
    )との間の位相および振幅の誤差を補正する装置であっ
    て、 上記複素信号A(t)およびB(t)をフーリエ変換す
    ることにより、周波数スペクトルC(f)およびD(f
    )を作成する手段と、 各スペクトルC(f)およびD(f)において周波数f
    _0の基準ピークを識別する手段と、上記周波数スペク
    トルC(t)およびD(f)に、f_0を中心とする窓
    関数U(f)を乗算することにより、スペクトルE(f
    )およびF(f)を作成する手段と、 上記スペクトルE(f)およびF(f)を逆フーリエ変
    換することにより、信号G(t)およびH(t)を作成
    する手段と、 上記信号G(t)を上記信号H(t)で除算することに
    より、補正関数I(t)を作成する手段と、 上記第2の複素NMR信号B(t)に上記補正関数I(
    t)を乗算することにより、補正された複素NMR信号
    B′(t)を作成する手段と、を含むことを特徴とする
    補正装置。 10、第1および第2の複素NMR信号A(t)とB(
    t)の間の位相および振幅の誤差を補正する装置であっ
    て、 上記複素NMR信号A(t)およびB(t)をフーリエ
    変換することにより、周波数スペクトルC(f)および
    D(f)を作成する手段と、各周波数スペクトルC(f
    )およびD(f)における周波数f_0の基準ピークを
    識別する手段と、上記周波数スペクトルC(f)および
    D(f)に、f_0を中心とする窓関数U(f)を乗算
    することにより、スペクトルE(f)およびF(f)を
    作成する手段と、 上記信号E(f)およびF(f)を逆フーリエ変換する
    ことにより、信号G(t)およびH(t)を作成する手
    段と、 上記信号G(t)を上記信号H(t)で除算することに
    より、補正関数I(t)を作成する手段と、 上記補正関数I(t)が第1の限界値より大きいか、ま
    たは第2の限界値より小さいとき、引数tに対するI(
    t)の値を所定のデフォルト値に置き換えることにより
    、修正補正関数J(t)を作成する手段と、 上記複素NMR信号B(t)に上記修正補正関数J(t
    )を乗算することにより、位相および振幅を補正した複
    素NMR信号B′(t)を作成する手段と、を含むこと
    を特徴とする補正装置。
JP1307835A 1988-11-30 1989-11-29 基準マーカを使用したnmr信号位相および振幅補正方式 Granted JPH02220635A (ja)

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US278121 1988-11-30

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