在传统的超声相控阵系统中,延时技术中的延时量是由pc机计算出来的,然后通过USB等总线技术把结果传输给延时控制电路,然后采用模拟方式如多路切换开关以及模拟延时线来完成每个通道的延时,所以这样的系统不仅体积庞大,而且集成度很低。为此本文重点研究了超声相控阵聚焦算法的FPGA实现,这种方法采用了数字系统来计算延时量,与传统方法相比,它可以并行地计算各通道延时值,极大地提高了运算速度,降低了体积,提高了集成度。在实现基于FPGA的超声相控阵聚焦算法时,为了进一步提高计算精度,使用了IEEE-754标准的浮点格式来设计各个运算模块,包括加/减法模块,乘除法模块以及正余弦三角函数模块等。其中使用了CORDIC算法来实现浮点除法运算以及三角函数运算,相对于定点的CORDIC算法,在同样的迭代次数下,基于浮点的CORDIC算法的精度相对较高,有利于提高计算精度,从而改善了最后的聚焦和偏转效果。通过对不同迭代次数的结果进行分析,发现迭代次数为16时,能够满足5ns的计算精度。聚焦算法中的所有运算模块都采用了流水线设计以及并行化设计,这种设计方式可提高时钟频率,从而提高了运算速度。然后本文用FPGA设计了一些行为模块来模拟超声相控阵的特性,如脉冲产生模块模拟超声探头发射的超声波形,在该模块中利用了DDS(直接频率合成技术)来发射脉冲；设计了延时发射和延时接收控制模块来控制脉冲的发射和接收,在该模块的设计中利用了DLL(数字锁相环)实现了细延时,提高了延时精度；设计了数据缓存模块来接收数据以及波束合成模块来对接收的数据进行波数合成,再联合聚焦算法模块进行功能仿真,最后将输出的数据送往DSP里进行平滑处理,效果良好。