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龙图腾网恭喜武汉中科牛津波谱技术有限公司申请的专利一种数字化锁场系统和数字化锁场方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114509712B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202011274969.X，技术领域涉及：G01R33/389；该发明授权一种数字化锁场系统和数字化锁场方法是由李正刚;夏明敏;曾登明设计研发完成，并于2020-11-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种数字化锁场系统和数字化锁场方法在说明书摘要公布了：本发明属于核磁共振谱仪技术领域，并公开了一种数字化锁场方法，所述方法在频域内计算锁误差频率，实现锁信号为单频率或多频率成分时锁误差频率的准确计算，采用PID算法和可变低通滤波参数计算锁误差数据，并将误差数据分成粗调数据和细调数据两部分，使锁频率偏移目标频率任意距离时均可自动校正，锁反馈方向可自动切换，可以适应各种变化速率的磁场，实现快速全自动锁场。

本发明授权一种数字化锁场系统和数字化锁场方法在权利要求书中公布了：1.一种数字化锁场方法，是应用在一种数字化锁场系统中，所述数字化锁场系统包括锁收发电路、锁前置放大器、核磁探头、以及Z0匀场线圈，锁收发电路通过通信接口分别与外部客户端、锁前置放大器、核磁探头、以及Z0匀场线圈电连接，核磁探头和Z0匀场线圈设置于主磁场的中心，锁收发电路包括FPGA控制器、锁发射通道、锁接收通道、以及Z0电流输出模块；FPGA控制器分别与锁发射通道、锁接收通道、Z0电流输出模块电连接；Z0电流输出模块包括第一数模转换器、第二数模转换器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电压-电流转换电路；第一数模转换器的一端和第二数模转换器的一端分别与FPGA控制器电连接，电压-电流转换电路与Z0匀场线圈电连接；第一数模转换器的一端与FPGA控制器电连接，第二数模转换器的一端与FPGA控制器电连接；第一数模转换器的另一端与第一电阻的一端电连接；第二数模转换器的另一端与第二电阻的一端电连接；第一电阻的另一端、第二电阻的另一端、电压-电流转换电路的输入端与第三电阻的一端电连接；电压-电流转换电路的输出端通过Z0匀场线圈与第三电阻的另一端、以及第四电阻的一端电连接，第四电阻的另一端接地，其特征在于，所述数字化锁场方法包括以下步骤：1从客户端接收用户输入的数字化锁场系统工作参数，包括Z0基础值DZ0、锁中心频率f0，并将锁发射通道和锁接收通道的工作频率设置为锁中心频率f0；2控制锁发射通道输出一个频率为f0的发射脉冲，进而生成锁信号，并控制锁接收通道经由锁前置放大器接收该锁信号，其中该锁信号的频率为fLock；3控制锁接收通道的ADC对锁信号fLock进行模数转换，将模数转换后的锁信号fLock进行数字正交下变频处理，从而分别得到锁实部数据和锁虚部数据；4对步骤3得到的锁实部数据和锁虚部数据分别进行采样处理，以分别得到采样后的锁实部数据和锁虚部数据，并使用低通滤波算法对采样后的锁实部数据和锁虚部数据进行滤波处理，以分别得到滤波后的锁实部数据和锁虚部数据；5对滤波后的锁实部数据和锁虚部数据分别进行快速傅里叶变换，以分别得到锁实部频谱和锁虚部频谱，并将锁实部频谱的相位调整为0°；6获取步骤5相位调整后的锁实部频谱对应的锁误差频率Δf，并判断锁误差频率Δf是否小于阈值，如果是则将锁场系统设置为锁定状态，并进入步骤7，否则将锁场系统设置为失锁状态，并进入步骤7；7利用PID算法对锁实部频谱对应的锁误差频率Δf进行计算并用低通滤波器对计算结果进行滤波处理，以得到误差数据DErr，并对正反向参数和误差数据DErr进行乘法运算，从而得到新的误差数据D′Err；8判断步骤7得到的运算结果D′Err是否位于最大锁误差通道数值范围[-MaxErr，MaxErr]，若是则进入步骤9，否则对Z0基础值DZ0和新的误差数据D′Err进行更新，以得到更新后的Z0基础值D′Z0和误差数据D″Err，然后进入步骤10；9将第一数模转换器和第二数模转换器的电压控制值分别设置为Z0基础值DZ0和步骤7得到的运算结果D′Err，然后进入步骤11；10将第一数模转换器和第二数模转换器的电压控制值分别设置为步骤8更新后的Z0基础值D′Z0和误差数据D″Err；11重复执行上述步骤2至10，直至接收到来自客户端的锁场结束命令为止，过程结束。

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