超声检测因其具有无创、实时、廉价、可重复等特点，在现代医学影像中发挥着重要的作用。相控阵超声检测通过对各阵元的独立控制不仅可以灵活地控制发射波束形状、优化发射声场，而且在接收时可以有效地对波束进行合成。相比于传统超声检测技术，相控阵检测具有可控性强、扫描范围广、波束优化力优越等特点。相控阵超声波束合成技术包括发射声场控制和接收波束合成两部分。本文研究内容主要包括以下方面：1、发射声场控制。首先进行了单阵元圆形孔径和单阵元矩形孔径换能器的研究，分析了换能器的声场特性以及波束指向性；然后对相控阵换能器的阵列设计进行研究，提出了分段发射动态聚焦方法，该方法可以使发射声束的宽度均匀一致，提高系统的成像分辨率。2、对目前的研究热点编码激励发射技术进行了初探，对常用编码发射进行了仿真实验及性能验证，编码发射提高了系统的鲁棒性。3、接收波束合成。首先研究了动态孔径和幅度变迹等波束处理技术，比较了不同的孔径参数以及变迹方法对合成波束的影响，提出了接收波束处理方案；然后对延时叠加进行了深入分析，针对不同的分数延时方法首次尝试将Farrow分数延时应用于数字超声系统，在节省系统存储资源的情况下提高了波束合成质量；最后对多波束并行接收进行了研究，实现并行接收算法，并对多波束接收过程中产生的波束扭曲进行了矫正。4、系统实现。利用Sonix MDP超声诊断系统、Sonix DAQ数据采集系统、通用多组织超声模体040GSE以及Field II、MATLAB、Visual Studio2010搭建了硬件平台和软件平台。在该平台上实现对超声成像系统的数据采集，实现和验证了相控阵超声检测的波束合成技术。