超声医学成像具有安全、迅速、功能丰富等特点,是目前应用最为广泛的医学成像技术之一,超声医学成像系统的研究对于医学成像领域的发展具有重要意义。现阶段超声诊断设备都往着实时性更好、图像质量更高的方向发展,其关键在于基于FPGA超声前端的系统设计,它的性能直接影响着整个系统的成像效率和成像质量。但超声系统仍然存在着许多问题,主要包括波束合成控制复杂、成像帧率低以及成像效果不佳等。针对这些问题,本文主要从以下三个方面开展了研究:(1)在波束合成环节,针对传统波束合成动态聚焦控制复杂、参数存储资源占用过多等问题,提出了DDR参数优化控制方案。通过上位机和DDR的搭配,简化了参数计算和控制的流程,并保证了FPGA内部RAM资源的充足,提高了系统稳定性。(2)在信号处理环节,为了降低图像数据量使上位机在图像处理运算更快、成像效率更高,对回波数据进行了对数压缩,并设计了分数被抽取滤波器来降低FPGA上传的数据量。(3)为了提高系统图像帧率,在回波接收阶段采用了多波束技术,使图像帧率大幅增加。同时采用线复合和弱聚焦成像技术解决了在多波束接收中出现的图像失真问题,提高了图像质量。通过对比各模块的仿真结果和仪器实时采集的图像数据,结果表明,基于DDR的动态聚焦参数优化方案能完整实现动态聚焦功能,并优化了计算和控制的流程,降低了RAM资源的使用;分数倍抽取滤波器能准确的获取需要的数据量,降低图像的数据率;多波束及弱聚焦成像技术的应用提高了图像的帧率,并且提升了整体图像质量。