磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是物体在静磁场、梯度场和射频场共同作用下产生的电磁脉冲的共振发射和共振接收,通过采集数据和图像重建实现对物体的可视化的高新技术。谱仪是磁共振成像系统的控制核心,包括数字射频发射部分和数字射频接收部分。本文致力于设计和实现用于中低强度磁场的、价格低廉、性能优良的磁共振谱仪,具有实用意义和经济前景,对用于中低强度磁场的磁共振谱仪的推广和应用具有重大意义。谱仪主要由计算机、多功能数据采集卡、发射机和接收机构成。本研究的重点是设计和实现基于一次变频技术的数字收发系统,同时设计谱仪系统的时钟电路。发射系统的控制通过多功能数据采集卡PCIe-6323实现,发射机采用直接数字合成(DDS, direct digital synthesis)技术,基于一片AD9857,实现了数字化正交调制和一次上变频,回避了模拟发射机相位控制不准的难题,以及二次上变频中模拟混频带来的误差。接收系统的控制通过多功能数据采集卡PCI-7200实现,接收机采用数字直接下变频技术,基于高速模数转换器AD9244和正交下变频器AD6620,实现了数字化正交解调和一次下变频,回避了模拟技术中需要对两路正交信号进行相位校正的复杂处理,以及二次下变频技术中的模拟混频带来的误差,提高了接收机的整体性能。系统时钟电路采用温补晶振TCXO-20M作为整个系统的时钟源,另加一个时钟分配器和一个倍频器,实现了整个系统的时钟频率的统一分配,保证系统内各个部件工作的同步,提高系统的频率稳定度和时间分辨率,减小时间频率误差。在做好时延计算和相位补偿的情况下,可以实现发射和接收的同步进行。本文最后完成了谱仪系统的调试实验测试。从结果可以看出本设计能够实现基于直接数字合成技术的数字发射系统,可以调制出符合要求的射频选层信号,并且可以发送任意调制包络,具有快速切换频率和幅度以及调制效果好等优点,实现了较宽频率范围的选层信号。同时,实现了基于直接数字下变频技术的接收系统,能够快速、准确的解调出原信号。系统的正确运行,也验证了系统时钟设计和分配的合理性和准确性。