近年来，超声相控阵检测技术具有操作方便、扫查范围大、可视化成像、灵敏度高等优点已成为无损检测(Non-destructive Testing, NDT)领域研究的热点，并在工业无损检测中获得了广泛的应用。本文旨在研究超声相控阵技术中的发射聚焦和接收成像算法，提出了一种基于Linux+Qt平台的相控阵软件系统设计方案。主要工作如下：1、深入研究了超声相控阵发射声场理论。分析了各项指标参数对发射声场的影响，并针对本系统使用的线阵探头给出了发射聚焦的指向性图，得到了发射聚焦角度波束宽度。2、给出了超声相控阵发射聚焦时延、接收聚焦时延的计算方法，研究了一种基于正交包络检波技术的接收波束形成算法，该算法将高频脉冲信号经过混频变换到基带，在提取出回波包络后进行延时抵消，降低了对接收聚焦时延精度的要求，所需系统存储量小，提高了系统抗噪声性能。4、提出了一种基于虚拟阵列的超声成像方法，并进行了性能仿真。该算法与扇形扫查方式相比，不需要进行发射聚焦，避免了高精度时延控制的需求，降低了系统的实现复杂度，同时能达到较高的空间分辨率。5、给出了一种基于Linux+Qt平台的超声相控阵检测软件系统设计方案。采用了面向对象思想，对系统各项功能进行模块化设计。目前软件系统工作正常，驱动层的数据接口以及应用层的各项功能均已调试通过。对实验室试块的实际测试表明，本系统实现了相控阵扇形扫描成像和虚拟阵列超声成像。