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通信方法、通信设备和有通信设备的磁共振 断层成像设备

阅读：874发布：2024-02-06

专利汇可以提供通信方法、通信设备和有通信设备的磁共振断层成像设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及通信方法、通信设备和有通信设备的磁共振断层成像设备。在第一和第二通信装置之间通信、特别是用于在磁共振断层成像设备中与患者交流的通信方法，至少一个有用信号由第二通信装置传输到第一通信装置，包括步骤：第一通信装置发送具有第一频率的第一载波信号，第二通信装置接收第一载波信号，并产生具有与第一频率不同的第二频率的第二载波信号，其与第一频率成预定的有理频率比，并与第一载波信号的相位成预定的相位角，第二通信装置分别根据有用信号，改变第二频率和/或预定的相位角，和/或对第二载波信号进行调制，以产生发送信号，并发送所述发送信号，和通过第一通信装置接收发送信号并对发送信号进行解调，以恢复有用信号。，下面是通信方法、通信设备和有通信设备的磁共振断层成像设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于在第一和第二通信装置之间通信、特别是用于在磁共振断层成像设备中与患者交流的通信方法，其中，将至少一个有用信号由第二通信装置传输到第一通信装置，所述通信方法包括以下步骤：
-通过第一通信装置发送具有第一频率的第一载波信号，
-通过第二通信装置接收第一载波信号，并且产生具有与第一频率不同的第二频率的第二载波信号，其与第一频率成预定的有理频率比，并且与第一载波信号的相位成预定的相位角，
-通过第二通信装置分别根据有用信号，改变第二频率和/或预定的相位角和/或对第二载波信号进行调制，以产生发送信号，并且发送所述发送信号，和
-通过第一通信装置接收所述发送信号并且对所述发送信号进行解调，以恢复所述有用信号。
2.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，通过所述第一通信装置将另一个有用信号加调制到所述第一载波信号上。
3.根据权利要求1或2所述的通信方法，其特征在于，通过第三通信装置接收所述第一载波信号并且产生具有与第一频率和第二频率不同的第三频率的第三载波信号，其与第一频率成预定的有理频率比以及与第一载波信号的相位成预定的相位角，由此根据第三有用信号改变所述第三载波信号的第三频率和/或预定的相位角，和/或通过第三通信装置对所述第三载波信号进行调制。
4.根据上述权利要求中任一项所述的通信方法，其特征在于，通过所述第二通信装置采集语音输入作为有用信号并且传输到所述第一通信装置，由此该语音输入在该第一通信装置上通过声音转换器被输出。
5.根据上述权利要求中任一项所述的通信方法，其特征在于，作为第二通信装置，使用具有用于产生第二载波信号的锁相调节回路的通信装置，其中，选择第一频率，使得在锁相调节回路锁定的状态下，被传输到锁相调节回路的相位检测器的第一输入端的反馈信号具有第四频率，其是在相位检测器的第二输入端上的输入信号的第五频率的整奇数倍或整奇数分数倍。
6.一种特别是用于在磁共振断层成像设备中与患者交流的通信设备，具有第一通信装置(1)和第二通信装置(2)，其中，第一通信装置(1)包括用于发送具有第一频率的载波信号的发送装置(6)、用于接收第二通信装置(2)的发送信号的接收装置(7)和用于从发送信号中恢复有用信号的解调装置(69)，并且其中，第二通信装置(2)包括用于接收第一载波信号的接收天线(17，42)和用于发送具有第二载波信号的发送信号的发送天线(24，60)，所述第二载波信号具有与第一频率不同的第二频率，
其特征在于，所述第二通信装置(2)包括混频器(19，46)、滤波器(41，47)和锁相调节回路(20)，其中，能够将接收信号和锁相调节回路(20)的输出信号传输到混频器(19，46)，并且能够将混频器(19，46)的输出信号经过滤波器(41，47)传输到锁相调节回路(20)的输入端，其中，所述锁相调节回路的输出信号是第二载波信号并且与第一载波信号成有理频率比和预定的相位关系，其中，所述第二通信装置(2)包括调制电路(22，46)，其根据有用信号对第二载波信号进行调制，以产生发送信号。
7.根据权利要求6所述的通信设备，其特征在于，在锁相调节回路(20)的反馈回路中和/或在锁相调节回路(20)的输入端之前和/或在锁相调节回路(20)的输出端和混频器(19，46)之间，连接分频器(21，33，35，52，57)。
8.根据权利要求6或7所述的通信设备，其特征在于，在接收天线(17，42)和混频器(19，46)之间和/或在混频器(19，46)和锁相调节回路(20)之间连接非线性放大器(18，
44，48)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的通信设备，其特征在于，所述锁相调节回路(20)包括相位检测器(29，53)、回路滤波器(30，54)和振荡器(31，55)。
10.根据权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述振荡器(31，55)是通过调节电压可调的晶体振荡器。
11.根据权利要求9或10所述的通信设备，其特征在于，所述相位检测器(29，53)构造为异或门。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的通信设备，其特征在于，所述回路滤波器(30，54)的输出信号被传输到比较器(61)，其输出信号触发发送信号的输出。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的通信设备，其特征在于，在振荡器(31，55)的输出端和混频器(19，46)之间和/或在振荡器(31，55)的输出端和相位检测器(29，53)之间和/或在混频器(19，46)和锁相调节回路(20)的输入端之间，连接根据有用信号切换的反相器(37，51)。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的通信设备，其特征在于，所述回路滤波器(30，54)的输出信号或所述相位检测器(29，53)的输出信号被直接或间接传输到声音转换器(15)。
15.根据权利要求6至14中任一项所述的通信设备，其特征在于，所述调制电路(22，
64)是频率或相位调制电路。
16.根据权利要求6至15中任一项所述的通信设备，其特征在于，所述第二通信装置(2)包括用于能量供应的可再充电的储能器装置和用于通过接收信号的能量对储能器装置充电的充电装置。
17.根据权利要求6至16中任一项所述的通信设备，其特征在于，所述第一通信装置(1)包括用于容纳第二通信装置(2)的充电装置、和发送功率控制装置，其在所述第二通信装置容纳在充电装置中时提高载波信号的发送功率。
18.根据权利要求6至17中任一项所述的通信设备，其特征在于，所述第二通信装置(2)包括用于采集磁场的磁场检测器(14)，特别是霍尔探针，其中，发送信号的发送能够根据所采集的磁场来切换。
19.根据权利要求6至18中任一项所述的通信设备，其特征在于，所述第二通信装置(2)的控制装置(11)在出现识别条件时发送存储的识别信号作为有用信号。
20.一种磁共振断层成像设备，其特征在于，其包括按照权利要求6至19中任一项所述的通信设备。

说明书全文

通信方法、通信设备和有通信设备的磁共振断层成像设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于在第一和第二通信装置之间通信、特别是用于在磁共振断层成像设备中与患者交流的通信方法，其中，将至少一个有用信号由第二通信装置传输到第一通信装置。

背景技术

[0002] 在磁共振断层成像设备中进行检查期间，患者一般位于窄的管中。患者不允许运动并且被暴露于高的噪声负担中。特别地为了避免患者的恐惧状态、向患者提供进行通知的可能性、和能够向患者给出指示，值得期望的是，在检查期间能够与患者交流。为此使用气体驱动的通信系统，其中声学信息通过空气压力调制被传输到患者头戴式耳机。为了进行反向通信，一方面为患者设置气体驱动的呼叫球(Rufball)，另一方面在管末端布置麦克风。

[0003] 由于使用气体力学用于声学传输或传输呼叫球的信号，在磁共振断层成像设备中必须设置压缩空气管，这使得磁共振断层成像设备的操作变得复杂。经过压力管的声音传输此外限制了可实现的传输质量。气体呼叫球的使用也不是理想的解决方案，因为气体呼叫球的操作要求相对大的力，这对于一些患者是有问题的。

发明内容

[0004] 本发明由此要解决的技术问题是，提供一种相对改进的通信方法，该通信方法特别地适合于在磁共振断层成像设备中与患者交流。在此特别地应当实现方法的小的易受干扰性。

[0005] 按照本发明，该技术问题通过开头提到的种类的通信方法来解决，该通信方法包括以下步骤：

[0006] -通过第一通信装置发送具有第一频率的第一载波信号，

[0007] -通过第二通信装置接收第一载波信号，并且产生具有与第一频率不同的第二频率的第二载波信号，其与第一频率成预定的有理频率比，并且与第一载波信号的相位成预定的相位角，

[0008] -通过第二通信装置分别根据有用信号，改变第二频率和/或预定的相位角，和/或对第二载波信号进行调制，以产生发送信号，并且发送所述发送信号，和[0009] -通过第一通信装置接收所述发送信号并且对所述发送信号进行解调，以恢复有用信号。

[0010] 因此，按照本发明提出了，在第二通信装置中使用锁相的询答机的原理，其中锁相的询答机信号不是直接被发送，而是附加地通过有用信号进行了调制。在此，特别地通过持续发送第一载波信号以及发送信号实现了，能够立即识别对连接的干扰。第二载波信号与接收的第一载波信号是锁相的。由此，在通信装置之间的相对速度不太大的情况下，在第一通信装置中接收的发送信号相对于第一载波信号的相位角，除了通过第一和第二通信装置之间的信号传播时间而预先给定的恒定的相移之外，仅取决于有用信号。与独立地产生第一和第二载波信号不同，在对MR成像的干扰的趋势小的情况下，实现了高的频率和相位稳定性和由此有用信号的总体上改进的传输，特别是当为了产生第一载波信号而使用的时钟信号也在解调的范围内被使用时。

[0011] 为了传输有用信号，在此特别地可以使用通过有用信号对第二载波信号的相位或频率调制。在此特别地在模拟有用信号的情况下，可以直接通过特别地经过前置放大或衰减的有用信号本身进行调制。由此特别是可以传输声音信号，如患者的语音。特别地，也可以通过改变第二载波信号的相位角来传输数字信号。为了避免在发送信号中的相位突变和伴随此的宽带的发送信号，有利的是，在产生第二载波信号的范围内通过信号反相产生相位改变。

[0012] 在此第二载波信号的第二频率特别地可以小于第一载波信号的第一频率。有利的是，第二频率既不是第一频率的整数倍，也不是整分数倍。由此避免了第一载波信号的较高阶谐波振荡干扰第二载波信号或反之。

[0013] 在使用按照本发明的用于在磁共振断层成像设备中与患者交流的通信方法时，在此特别地将第二通信装置配备给患者。除此之外，为了在磁共振断层成像设备中使用，第一以及第二频率都应当低于或接近1H磁共振频率。在此特别地可以选择第一和第二频率，使得其位于取决于磁场的预计没有磁共振信号的格栅(Raster)中。在此特别地作为第一和第二频率可以使用是2.5兆赫兹的倍数的频率，特别是25兆赫兹和20兆赫兹。

[0014] 补充地，可以通过第一通信装置将另一个有用信号加调制到第一载波信号上。在此为了加调制有用信号，特别地可以使用相位调制或频率调制，其中，特别地可以使用没有恒定信号分量的有用信号或可以对有用信号进行高通滤波。如果在第二通信装置中例如通过具有小带宽的锁相调节回路进行解调，则该锁相调节回路的振荡器跟随接收的信号的频率的平均值并且由此跟随第一载波信号的第一频率。振荡器由此提供与没有经过调制的第一载波信号锁相的信号。在第二通信装置的这样的构造的情况下，该另一个有用信号可以在锁相调节回路的回路滤波器之前被量取。

[0015] 在此，在按照本发明的通信方法中，第一通信装置应当可以与多个另外的通信装置通信。特别地，在使用按照本发明的用于在磁共振断层成像设备中与患者交流的通信方法时，可以附加地将另一个装置的信号，例如心电图的信号，通过按照本发明的通信方法传输。由此第三通信装置可以接收所述第一载波信号并且产生具有与第一频率和第二频率不同的第三频率的第三载波信号，其与第一频率成预定的有理频率比以及与第一载波信号的相位成预定的相位角。由此可以根据第三有用信号改变所述第三载波信号的第三频率和/或预定的相位角，和/或通过第三通信装置对所述第三载波信号进行调制。通过对于第二和第三通信装置使用共同的第一载波信号，特别地避免使用附加的频率范围用于通信。

[0016] 通过第二通信装置，特别地可以采集语音输入作为有用信号并且传输到第一通信装置，由此该语音输入在该第一通信装置上通过声音转换器被输出。

[0017] 如以下还要详细解释的，有理和非整数的频率比可以特别地通过锁相调节回路与混频器的组合来产生。为了产生第二载波信号，在此特别地可以利用，锁相调节回路也可以将锁相调节回路的振荡器调节到是输入信号的谐波或次谐波的频率。由此，特别地可以使用具有用于产生第二载波信号的锁相调节回路的通信装置作为第二通信装置，其中，选择第一频率，使得在锁相调节回路锁定的状态下，被传输到锁相调节回路的相位检测器的第一输入端的反馈信号具有第四频率，其特别是在相位检测器的第二输入端上的输入信号的第五频率的整奇数倍(1、3、5、…)或特别是整奇数分数倍(1/1、1/3、1/5、…)。在此第四频率或第五频率可以与第一、第二或第三频率相同或与这些频率不同。

[0018] 当在相位检测器的两个输入信号之间呈现3、5、7等的频率比时，特别地通过相位检测器也可以关于输入信号的相位稳定地调节锁相调节回路的振荡器的相位。通过适当地选择第一载波信号的频率并且使用带通滤波器和/或使用仅在相对窄的频率范围上可以调谐的振荡器，由此可以通过相位检测器进行分频。特别地，第四频率可以是第五频率的三倍大。

[0019] 此外，本发明还涉及一种特别是用于在磁共振断层成像设备中与患者交流的通信设备，具有第一通信装置和第二通信装置，其中，第一通信装置包括用于发送具有第一频率的载波信号的发送装置、用于接收第二通信装置的发送信号的接收装置和用于从发送信号中恢复有用信号的解调装置，并且其中，第二通信装置包括用于接收第一载波信号的接收天线和用于发送具有第二载波信号的发送信号的发送天线，所述第二载波信号具有与第一频率不同的第二频率。所述第二通信装置包括混频器、滤波器和锁相调节回路，其中，能够将接收信号和锁相调节回路的输出信号传输到混频器，并且能够将混频器的输出信号经过滤波器传输到锁相调节回路的输入端。所述锁相调节回路的输出信号是第二载波信号并且与第一载波信号成有理频率比和预定的相位关系。所述第二通信装置包括调制电路，其根据有用信号对第二载波信号进行调制，以产生发送信号。

[0020] 按照本发明设置为，进行具有第二载波信号的发送信号的发送，第二载波信号与参考源、即第一载波信号是锁相的。为了避免第二载波信号对第一载波信号产生干扰，应当避免第一频率是第二频率的整数倍或整分数倍。相应地，不可使用具有分频器的简单的询答器，例如基于米勒分频器的那些。按照本发明，通过使用混频器和锁相调节回路，在第二通信装置中提供进行频率转换的、锁相的询答器，其输出第二载波信号。频率比在此可以特别地通过在电路中的分频器定义。然而，为了进行分频也可以利用，锁相调节回路也可以产生输入信号的谐波或次谐波信号。为了进行分频，在此特别地可以设置数字计数器。

[0021] 所描述的信号到部件的传输在此可以分别通过直接的导电连接，例如印制线路来进行。然而也可以经过其他元件间接进行信号传输。在此可以在信号路径中设置放大器、特别是具有特别软的饱和的非线性放大器，其他滤波器、特别是在第一和/或在第二频率或在混频器之后的信号所具有的中频情况下的带通滤波器，用于将信号转换为脉冲波的比较器、特别是施密特触发器，倍频器，以及分频器、特别是数字计数器。

[0022] 特别地，可以在锁相调节回路的反馈回路中和/或在锁相调节回路的输入端之前和/或在锁相调节回路的输出端和混频器之间连接分频器。在反馈回路中布置分频器的情况下，在此特别地可以将分频器的输出信号也传输到混频器，其中，还使用未分频的信号作为载波信号。替代分频器，也可以采用倍频器。由此在设计频率分配计划时得到另外的自由度。

[0023] 在接收天线和混频器之间和/或在混频器和锁相调节回路之间特别地可以连接非线性放大器。在按照本发明的通信设备中，在此不仅为了产生第二载波信号，而且为了有用数据的通信，可以仅评估信号的相位或频率。然而在仅评估信号的相位或频率时，在进行非线性放大的情况下不产生信息损失。通过非线性放大可以实现特别简单的、有利的和有效的放大。在此特别地可以在非线性放大器之前和/或之后布置带通滤波器。

[0024] 锁相调节回路在此特别地可以包括相位检测器、回路滤波器和振荡器。振荡器可以是通过调节电压可调的晶体振荡器，也称为VCXO(voltage controlled xtal(crystal)oscillator，压控晶体振荡器)。晶体振荡器可以输出具有时间上非常稳定的频率的振荡。通过调节电压可调的晶体振荡器典型地在相对窄带的频带中，典型地100ppm，即例如在10兆赫兹振荡频率的情况下1千赫兹的可调范围中可调。该带宽足以实现振荡器相位的锁定(Einrasten)和由此第二载波信号相对于第一载波信号的锁相。然而，相对窄的频率范围同时确保，振荡器不以期望的频率的谐波或次谐波频率振荡。

[0025] 振荡器的频率预先给定或调节在此通过特别地构造为有源积分器的回路滤波器的输出信号来进行。经过合适地选择积分器的参考电压，可以将相位检测器的工作点置于部分地点对称地延伸的相位检测器特征曲线的中点，以实现具有最大升量(Hub)的双极调制。在此回路滤波器特别地可以构造为，锁相调节回路的回路带宽小于100赫兹。由此特别地实现，在对第一载波信号进行相位或频率调制的情况下，锁相调节回路的振荡器也与经过再调制的第一载波信号是锁相的。

[0026] 相位检测器特别地可以构造为异或门。在这种情况下，有利的是可以在锁相调节回路的输入端和/或反馈路径中设置比较器。

[0027] 有利的是，当第二载波信号与第一载波信号是锁相的时，才进行通过第二通信装置的发送操作。由此可以将回路滤波器的输出信号传输到比较器，其输出信号触发发送信号的输出。在锁相调节回路的锁定状态下，在回路滤波器的输出端施加恒定的调节电压，其确定振荡器信号的频率。由此可以如下识别锁定(eingerasteter)状态，即，回路滤波器的输出信号在围绕预定的值的预定的窗中。在这种情况下，比较器切换到接通状态(An-Zustand)并且激活发送信号的输出。补充地可以设置显示装置，例如发光装置，其显示锁定状态。这同样可以如上所述被控制。

[0028] 在按照本发明的通信设备中，特别地可以通过第二载波信号的相位突变传输数字信号。为了在此将信号的带宽保持为小，有利的是，在产生第二载波信号的范围内通过相位调节产生相位突变。由此可以在振荡器的输出端和混频器之间和/或在振荡器的输出端和相位检测器之间，和/或在混频器和锁相调节回路的输入端之间，连接根据有用信号切换的反相器。特别地在使用分频器时，在产生第二载波信号的范围内在不同的位置的信号的反相在此导致不同的相位变化。因此特别地可以在提到的多个位置处设置反相器，由此例如在使用3个反相器的情况下，可以产生多达8个的不同的相移。在此通过具有相对小的带宽的锁相调节回路对相位突变进行滤波，由此避免发送信号的宽带的谱。替换地，还可以在产生第二载波信号的范围内，例如通过数字信号延迟，使用数字相移法。

[0029] 可以在传输之前对第一载波信号进行调制，以便将另一个有用信息传输到第二通信装置。由此有利的是，相位检测器的输出信号直接或间接被传输到声音转换器。在这种情况下，在产生第二载波信号的范围内同时进行解调，以恢复该另一个有用信号。在此特别有利的是，使用具有非常窄的带宽的回路滤波器，并且特别地经过低通滤波器和/或放大器将相位检测器的输出信号传输到声音转换器。

[0030] 第二通信装置的调制电路特别地可以是频率或相位调制电路。在此特别地可以传输模拟有用信号，特别是麦克风的信号，作为用于频率或相位调制的调制信号。为了将另一个有用信号从第一通信装置传送到第二通信装置，第一通信装置特别地同样可以包括频率或相位调制电路。

[0031] 第二通信装置可以包括用于能量供应的可再充电的储能器装置和用于通过接收信号的能量对储能器装置充电的充电装置。当第二通信装置是可移动的时，例如当第二通信装置在磁共振断层成像设备中使用时被配备给患者时，这是特别有利的。补充地，第一通信装置可以包括用于容纳第二通信装置的充电装置、和发送功率控制装置，其在第二通信装置容纳在充电装置中时提高第一载波信号的发送功率。特别地，充电装置可以构造为，在第二通信装置容纳在充电装置中时，将第二通信装置的接收天线与第一通信装置的发送天线强磁耦合。在这种情况下，从第一通信装置到第二通信装置进行特别大的能量传输。在此发送功率控制装置特别地可以通过该更大的能量传输确定发送天线上的负载的提高，并且在确定这样的负载提高的情况下提高发送功率，以便在充电过程期间实现特别大的能量传输。

[0032] 特别地，在与磁共振断层成像设备相连地使用按照本发明的通信设备时，有利的是，第二通信装置包括用于采集磁场的磁场检测器、特别是霍尔探针，其中，发送信号的发送可以根据采集的磁场来切换。为此特别地可以在磁场检测器的输出端设置比较器，其根据磁场检测器的输出信号，特别是通过控制开关、晶体管或放大器，来触发发送信号的发送。由此特别地实现，第二通信装置例如在磁共振断层成像设备的管中才被激活，由此可以避免被未使用的第二通信装置干扰。此外在不使用时可以降低第二通信装置的能量消耗，由此特别地可以延长第二通信装置的储能器的使用时间。

[0033] 此外有利的是，第二通信装置的控制装置在出现识别条件时发送存储的识别信号作为有用信号。识别条件在此特别地可以是发送信号的发送的触发、操作输入或预定的从第一通信装置接收的另外的有用信号。在此，可以作为数字信号发送识别信号，其中，所述发送特别地可以通过切换上述反相器中的一个或更多个来实现。

[0034] 此外，本发明涉及一种磁共振断层成像设备，其包括按照本发明的通信设备。该通信设备在此特别地用于与患者交流，其中，第二通信装置有利地是可移动的并且配备给患者。在此，一方面可以将患者的语音，另一方面可以将对操作元件的操作、特别是护士呼叫，作为有用信号传输到第一通信装置。在此，特别地对第二通信装置设置用于采集语音输入的麦克风，其信号作为调制信号被传输到调制电路，所述调制电路对第二载波信号进行调制。特别的是，通过操作元件控制所描述的反相器之一。补充地，提供向患者的语音或音频信号传输，其中，语音信号对第一载波信号进行调制、特别是进行相位调制。

[0035] 当然按照本发明的通信方法、按照本发明的通信设备和按照本发明的磁共振断层成像设备分别可以通过针对各自的其他发明内容描述的特征来扩展。附图说明

[0036] 本发明的其他优点和细节从以下实施例以及附图中得到。其中：

[0037] 图1示意性地示出了按照本发明的通信设备的实施例，

[0038] 图2示意性地示出了在图1中示出的通信设备的第二通信装置的询答器，[0039] 图3示意性地示出了在图2中示出的询答器的锁相调节回路，

[0040] 图4示意性地示出了按照本发明的通信设备的另一个实施例的第二通信装置，[0041] 图5示意性地示出了按照本发明的通信设备的第三实施例的第二通信装置，和[0042] 图6示意性地示出了按照本发明的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

[0043] 图1示意性地示出了具有第一通信装置1和第二通信装置2的通信设备的实施例。通信设备用于在磁共振断层成像设备中进行通信。在此通信装置1是固定的通信装置，其集成到磁共振断层成像设备的控制设备中并且配备给磁共振断层成像设备的操作人员。通信装置2是移动的并且配备给患者。通信装置2通过未示出的电池供电，所述电池可以通过从第一通信装置传输的载波信号的能量被充电。

[0044] 通信装置1在此包括第一控制装置3，其用于输入和输出数据并且控制其他部件。第一控制装置3在此采集麦克风4的音频信号并且此外可以使用音频信号控制扬声器5。
通过麦克风4和扬声器5可以进行语音输入和输出，以便操作人员与患者交流。

[0045] 与第二通信装置2的通信经过第一发送装置6以及第一接收装置7进行。在此通过未示出的晶体振荡器在第一发送装置6中产生第一载波信号。晶体振荡器是根据电压可控的并且经过锁相调节回路耦合到由第一控制装置3提供的参考信号的相位。使用10兆赫兹的参考信号，并且第一载波信号具有30兆赫兹的频率。此外通过麦克风4采集的信号作为模拟信号传输到第一发送装置6，通过所述模拟信号在第一发送装置6的调制装置中对第一载波信号进行相位调制。经过相位调制的第一载波信号经过未示出的发送天线发送。

[0046] 第一接收装置7接收由第二通信装置2发送的发送信号并且将其传导至解调装置69，解调装置69将其解调以恢复由第二通信装置2发送的有用信号。用于对频率或相位调制进行解调的解调装置69的基础结构在现有技术中公知。在进行解调时利用，通信装置2的发送信号基于与第一载波信号并且由此也与参考信号锁相的第二载波信号。通过在通信的范围内使用的所有相关相位和频率到第一载波信号和由此到参考信号的耦合，实现了限定的和稳定的第二载波频率和由此特别抗干扰的通信。特别地，可以避免在通信装置中为了进行调制或解调而使用的信号源的频率和相对相位的漂移和由此附加相位噪声的引入以及在MR成像中的干扰的危险。

[0047] 第二通信装置2的第二接收装置9和第二发送装置10通过锁相的进行频率转换的询答器8形成，其根据第一载波信号产生第二载波信号，所述第二载波信号用于传输有用信号。参考图2和3详细解释询答器8的结构。

[0048] 此外第二通信装置2包括第二控制装置11，其特别地用于询答器8与第二通信装置2的其他元件进行通信。在此第二通信装置2包括用于进行语音通信的麦克风16和扬声器15、霍尔传感器14、操作元件13、即呼叫键以及发光装置12。当询答器8的锁相调节回路锁定时，即，在第一和第二载波信号之间呈现固定的相位关系时，发光装置被激活。通过对操作元件13进行操作，询答器8中的反相器被激活，由此，如关于图3还要详细解释的，第二载波信号的相位相对于第一载波信号的相位移位限定的量。由此对操作元件13的操作可以通过第一通信装置1采集。在此在采集对操作元件13的操作时通过第一控制装置3在扬声器5处输出报警声。

[0049] 通过霍尔传感器14采集流过霍尔传感器14的磁场。在第二控制装置11中设置比较器，其在超过霍尔传感器14的传感器数据时切换询答器8的放大器，以便激活发送操作。

[0050] 第二控制装置11被构造为，在接受由第二通信装置2进行的发送操作的情况下，以及在发送操作期间以有规律的间隔，将存储在第二控制装置11中的数字识别信息通过切换在询答器8中的反相器，以与识别信息相应的样式传输到第一通信装置1。由此可以识别多个第二通信装置2什么时候是活动的，或者哪些第二通信装置2刚好是活动的。

[0051] 图2示意性地示出了询答器8的结构。通过通信设备1发送的、利用另一个有用信号经过调制的第一载波信号通过接收天线17接收并且通过非线性放大器18进行放大和滤波。经过放大和滤波的信号被传输到混频器19，利用所述混频器，通过与另一个信号相乘地混频，分别产生一个高频的和一个低频的边带。通过随后利用被构造为低通滤波器的滤波器41进行滤波，由此基本上将低频边带传输到锁相调节回路20。混频器19和低通滤波器41由此基本上形成频率转换器，其产生具有中频的信号，所述中频比第一载波信号的频率低附加地传输到混频器19的信号的频率。

[0052] 滤波器41的输出信号被传输到锁相调节回路20。锁相调节回路20在以下还要参考图3详细解释。锁相调节回路20一方面将通过接收天线17接收的信号解调，从而可以将在第一通信装置中被加调制到第一载波信号上的另一个有用信号，经过输出端25传输到第二控制装置11并且随后经过扬声器15输出，另一方面锁相调节回路20包括振荡器，其频率与在锁相调节回路的输入端处的频率成预定的频率比并且其与该输入信号是锁相的。锁相调节回路20在此具有非常小的回路带宽，由此锁相调节回路20的振荡器不跟随对第一载波信号的调制，而与经过再调制的第一载波信号是锁相的。

[0053] 锁相调节回路20的振荡器信号一方面经过分频器21被传输到混频器19并且另一方面被传输到调制电路22。锁相调节回路20由此提供第二载波信号，其与第一载波信号成固定的相位关系。在此锁相调节回路20在其输入端以及在其反馈回路中都不包括分频器。第二载波信号的频率由此仅取决于分频器21的分频系数。在滤波器41之后的中间信号的频率等于第一载波信号的频率与通过分频器21的分频系数划分的、第二载波信号的频率之间的差。分频器21的分频系数是2。由此第二载波信号的频率是第一载波信号的频率的2/3。第一通信装置15发送具有30兆赫兹的载波信号。由此第二通信装置2发送具有20兆赫兹的第二载波频率的发送信号。如果替换地，对于频率分量21预先给定另一个分频系数k，则第二载波频率与第一载波频率之比为F2/F1＝k/(k+1)。

[0054] 由此调制电路22通过在输入端23处预先给定的信号对载波信号进行频率调制。在输入端23处，通过第二控制装置11馈入一个预处理的、通过麦克风16接收的语音信号。
由此在调制电路22中将有用信号也加调制到第二载波信号上以用于产生发送信号。该发送信号被传输到发送天线24，其中在调制电路22和发送天线24之间连接放大器39，其通过控制信号40控制。放大器39的控制通过第二控制装置11根据第一和第二载波信号当前是否是锁相的来进行。此外，放大器39仅当在霍尔传感器14处记录了最小磁场时才通过控制信号40激活。

[0055] 图3示意性地示出了图2中的锁相调节回路20的结构。经过输入端26，将滤波器41的输出信号传输到锁相调节回路20。锁相调节回路提供两个输出信号27、28，其中输出信号27是第二载波信号，其被传输到分频器21和调制电路22，并且输出信号28作为信号
25被转发到第二控制装置11并且在那里用于控制扬声器15。

[0056] 到达输入端26的信号通过比较器32、即施密特触发器转换为矩形波。在此在所示出的通信设备的扩展中可以的是，在比较器32之后布置分频器33。然而在实施例中，通过比较器32产生的矩形信号被直接传输到相位检测器29。相位检测器29在此构造为异或门。除了输入信号，还将同样形成矩形信号的反馈信号传输到该相位检测器29。如果两个矩形信号处于相同的状态，也就是二者都处于高电压水平或二者都处于低电压水平，则异或门的输出信号是低电平。如果两个信号处于不同的电平，则输出信号处于高电平。相位检测器的输出信号随后被传输到回路滤波器30并且经过低通滤波器36传输到输出端28。输出端28由此输出有用信号，其通过相位调制而被施加到第一载波信号上。回路滤波器30构造为有源积分电路。替换地，在非常低的截止频率的情况下可以使用低通滤波器。
当相位检测器29的两个输入信号是相同频率的时，相位检测器29的输出信号的平均值，与在两个信号之间的相位偏移成比例。特别地在输入和反馈信号的频率相同的情况下实现回路的锁定，也就是稳定的相位角，但是也仅当频率比是三、五、七等时才实现。在回路滤波器
30之后进行未示出的信号量取，其中信号被传输到比较器，以便确定锁相调节回路是否是锁定的，也就是说，第一载波信号相对于第二载波信号是否是锁定的。此外，回路滤波器30的信号作为控制信号被传输到振荡器31。

[0057] 振荡器31在此是通过调节电压可调的晶体振荡器，其振荡频率根据电压在窄的频率范围上可变。在此在回路滤波器30中，也就是有源积分器中，预先给定虚拟地电势，其相应于相位检测器的期望的工作点并且由此相应于部分地点对称地延伸的相位检测器特征曲线的中点。通过这样选择零电势，通过调制信号可以实现最大的相位差。

[0058] 晶体振荡器的振荡经过输出端27输出。此外，振荡器31的输出信号经过比较器34(所述比较器将其转换为矩形电压)，作为反馈信号传输到相位检测器29。在比较器34之后附加地布置反相器37，其经过控制输入38通过第二控制装置11可控。对反相器37的控制在此根据对操作元件13的操作以及为了传输识别信息而进行。反相器37使反馈信号反相导致第二载波信号相移180°，其中该相移通过锁相调节回路平滑，即，不突然地进行的。附加地，在图3中还示出了位置35，在替换的实施方式中，可以在所述位置设置附加的分频器。

[0059] 图4示出了通信设备的另一个实施例的第二通信装置的询答器。在此通过接收天线42接收具有25兆赫兹的频率的载波信号。载波信号随后穿过带通滤波器43，以去除在另外的频率范围中的噪声分量，穿过非线性放大器44，以提高信号强度，并且穿过具有25兆赫兹的中频的另一个带通滤波器45。通过非线性放大器44，与带通滤波器43和45共同作用，明显放大在相关频率范围中的信号电平。非线性放大器44的非线性在此是不重要的，因为仅评估接收的信号的频率和/或相位。

[0060] 这样预处理的信号的频率通过混频器46和低通滤波器47被降低。频率降低的量由以10兆赫兹振荡的振荡器55和分频器56作为5兆赫兹预先给出，分频器56将由比较器57变成矩形的信号降低到一半频率。由此在非线性放大器48的输入端处的信号具有20兆赫兹的频率。在非线性放大之后，带通滤波器49在20兆赫兹的频率周围对信号进行带通滤波并且通过比较器50转换为矩形。矩形信号被传输到反相器51，其在操作未示出的操作元件时将信号反相，以便由此在输出信号中得到相移。

[0061] 随后信号穿过分频器52，其将传输的矩形信号的频率以系数4降低，由此该矩形信号的频率在回路的锁定状态下等于经过分频器56传输到相位检测器53的信号的频率。相位检测器53的输出信号被传输到回路滤波器54，其输出控制振荡器55的频率。由此调节振荡器55的振荡频率，以实现振荡器55的输出信号与经过接收天线42接收的第一载波信号是锁相的。振荡器55的输出信号经过放大器58和带通滤波器59被传输到发送天线
60。在此仅当比较器61检测到振荡器55和由此第二载波信号与第一载波信号是锁相的时，放大器58才活动。

[0062] 发送信号与第一载波信号的相对相位角在此取决于信号是否被反相器51反相，并且由此取决于对操作元件的操作。所示出的询答器也就是可以用于将单个操作元件的操作从第二通信装置传输到第一通信装置。例如第二通信装置可以作为单独构造的呼叫键在磁共振断层成像设备中使用。

[0063] 图5示出了在第二通信装置中的询答器的另一个实施例。询答器的结构在此在很大程度上相应于在图4中示出的询答器，其中具有相同功能的元素被相同地标记。以下仅解释与在图4中示出的询答器的区别。

[0064] 在此与图4相反，通过振荡器55提供的第二载波信号未调制地被传输到混频器46。相反地，在至相位检测器53的反馈路径中设置比较器57和具有分频系数4的分频器
56。补充地，在分频器56之前设置反相器51。该反相器由此不是布置在锁相调节回路的输入端处，而是布置在其反馈回路中。在未示出的实施可能性中也可以将仅传输到混频器的信号反相。

[0065] 分频器52具有分频系数1，也就是允许信号不改变地通过。如果将具有25兆赫兹频率的第一载波信号传输到在图5中示出的询答器，则其频率通过混频器46和滤波器47被转换到5兆赫兹的中频。振荡器由此产生具有20兆赫兹频率的第二载波信号。一般地适用，当在图5中分频器52的分频比表示为r并且分频器56的分频比表示为n时，第二载波信号的频率以系数1/(1+r/n)小于第一载波信号的频率。相对地，对于在图4中示出的电路适用，在分频比的表示相同的情况下，第二载波信号的频率和第一载波信号的频率之间的比是F1/F2＝n/(r+1)。在两个电路中分频比由此几乎可以自由选择。

[0066] 此外，相对于在图4中示出的询答器，对在图5中示出的询答器补充低通滤波器62和放大器63用于输出有用信号。如果在接收天线42上接收到使用音频范围中的有用信号对第一载波信号进行了相位调制的信号，则该有用信号经过放大器63又被输出。为了避免输出干扰噪声，与在发送天线60之前的放大器58一样，放大器63通过比较器61切换，并且仅当第一和第二载波信号是锁相的时才活动。

[0067] 为了还能够将音频信号从第二通信装置传输到第一通信装置，图5中的询答器此外包括调制电路64。该调制电路将麦克风的音频信号调制到第二载波信号上。为此调制电路包括第二相位检测器65、第二回路滤波器66、加法器67和第二振荡器68。如果可能前置放大的麦克风信号被传输到加法器67，则该音频信号作为对第二载波信号进行频率调制的信息信号或有用信号，经过天线60传输到第一通信装置并且可以在那里进行解调和输出。

[0068] 当对于分频器56设置奇数的分频比，特别是3时，在图5中示出的询答器可以进一步被简化，方式是，弃用分频器56并且利用还可以将锁相调节回路锁定到输入信号的更高的谐波振荡上。通过适当地选择第一载波信号的频率、振荡器55的频率范围和/或滤波器47、49，相位检测器53本身可以用作“虚拟”分频器。这以特别有利的方式实现以下频率概念，其中，原则上排除所涉及的信号频率的谐波落入第一载波信号的接收带，询答器无意地锁定到该信号频率(“shelf-locking(自锁)”)。

[0069] 图6示出了按照本发明的通信方法。在此，在步骤S1中产生第一载波信号，并且在步骤S2中采集有用信号，特别是语音输入。在步骤S3中将有用信号加调制到第一载波信号上并且将得到的信号经过发送装置发送到第一通信装置。在步骤S4中第二通信装置接收通过另一个有用信号调制的第一载波信号并且将该信号解调，其中，在步骤S5中恢复有用信号并且特别是作为音频信号经过扬声器输出，并且在步骤S6中产生具有第二频率的第二载波信号，所述第二频率与第一载波信号的第一频率处于固定的频率比，并且与第一载波信号具有固定的相位关系。在此，第一和第二频率之间的频率比特别地不是整数。在步骤S7中采集另一个有用信号，并且调节第一和第二载波信号之间的固定的相位关系和/或对第二载波信号进行调制。特别地，可以在产生第二载波信号期间，将第一有用信号、即音频信号通过频率调制，和/或将一个或更多个附加的有用信号通过相位的数字切换，特别是通过将输入信号或反馈信号反相，施加到第二载波信号上，以产生发送信号。

[0070] 在步骤S8中第三通信设备接收经过调制的第一载波信号，所述第三通信设备特别地可以是测量装置，如心电图设备。如在步骤S6和S7中针对第二通信装置所解释的，随后产生第三载波信号，并且将用户信息，也就是例如心电图，加调制到该载波信号上，以产生发送信号。这通过虚线示出。

[0071] 在步骤S9中第一通信装置接收第二和第三通信装置的发送信号并且进行解调。步骤S10随后将前面在第二通信装置中通过频率调制而加调制到该信号上的音频信号输出。在步骤S11中输出第一和第二载波信号的相对相位的改变并且提供给其他系统以进一步处理。在步骤S12中将第三通信装置作为有用信号传输的数据恢复并且提供以进一步处理。

[0072] 参考图1至5解释了执行各个步骤的不同可能性。

[0073] 尽管通过优选实施例进一步详细地示出和描述了本发明，但是本发明不受所公开的例子限制，专业人员可以从中导出其他变化，而不脱离本发明的保护范围。

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