WxSPROM-一款有效模拟分子间和分子内多量子相干NMR/MRI的软件

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WxSPROM是一款用于模拟核磁共振谱和磁共振成像的软件。依照经典-量子理论,结合积算符矩阵和非线性Bloch方程,该软件可以同时高效模拟经典理论和量子效应下的标量耦合、远程偶极耦合、扩散、化学位移、辐射阻尼、横向弛豫以及纵向弛豫等效应。这一款软件既提供了常用的脉冲序列库又支持用户建立个人独有的序列库,还支持在模拟中进行基于图形界面的复杂脉冲序列的设计,并在模拟中支持各种自定义形状的脉冲、梯度。在磁共振成像(MRI)方面,软件吸纳了当前流行的几种成像算法,分别对其实现。一种样品可以采用多种成像算法进行模拟实验,所有成像结果均存储于成像库中,可以对比寻找不同成像算法的优劣。它采用Java语言编码,放弃了传统的桌面开发模式,基于Eclipse RCP插件模式设计,可以提供良好的本地化用户体验和极强的可扩展性。基于插件体系中优秀的扩展与扩展点的机制,WxSPROM还可以作为一个功能插件,与我们小组开发的WxNMR磁共振仪控制软件进行无缝连接,极大的拓展了后者的功能。除此之外,由于GPU与CPU在硬件构造上的不同,导致GPU逻辑控制的薄弱,而数据处理上却具备强大的并行运算能力。这与以往CPU的时间上的并行不同,GPU能够实现真正的空间上的并行,可以大幅度提高运算的效率。受此启发,软件采用了独特的CPU+GPU混合编程模式,主程序由CPU控制而大量离散的数据处理则由GPU暂代。这一模式充分利用了CPU在逻辑控制上的优势和GPU强大的浮点数运算能力,大大提高了软件的性能。

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作者
于海燕;
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作者单位

厦门大学;

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授予单位厦门大学;
学科信号与信息处理
授予学位硕士
导师姓名蔡聪波;
年度 2012
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类核磁共振成像;专用应用软件;
关键词
WxSPROM; 插件模式; 核磁共振谱; 积算符矩阵; 量子效应; 图形界面;

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专利

1. WxSPROM——一款高效模拟分子间多量子相干NMR/MRI的软件 [J] . 于海燕 ,蔡聪波 ,陈忠 . 电脑知识与技术 . 2012,第013期
2. WxSPROM——一款高效模拟分子间多量子相干NMR/MRI的软件 [J] . 于海燕 ,蔡聪波 ,陈忠 . 电脑知识与技术：学术交流 . 2012,第005期
3. 分子内和分子间双量子相干信号随预备期的变化规律 [J] . 朱小钦 ,陈忠 . 福建师范大学学报：自然科学版 . 2009,第6期
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