医学超声成像以其使用安全、成像速度快、价格便宜等优势在临床诊断中被广泛使用。同时,超声成像也伴随着电子技术和原理方法的发展而不断的推陈出新,为临床诊断提供更准确、更多样的辅助参考。然而,传统的超声成像通常采用线性扫描的方式,多次聚焦发射才能获得一幅完整的图像,所以成像速度比较慢。虽然,每秒几十帧的传统超声影像,在人眼的感官上迟滞并不明显。但是,随着实时弹性成像、脑功能成像和超分辨成像等需求的出现,每秒都需要成百上千帧图像的重复叠加,这对成像速度提出了更高的要求。而基于平面波的超声成像,超声换能器各阵元同时受激励产生平面波,一次发射即可覆盖整个成像区域,一次接收就能获得一幅完整的图像,所以极大地提升了成像速度。本课题在深入学习了平面波成像技术原理的基础上,提出了一种基于平面波的超快超声成像系统方案。创新性的将超声成像帧频从每秒几十帧提高到了每秒一千帧以上,并且可以多角度发射平面波进行相干复合成像从而提高图像质量,通过工程研发将平面波成像原理落地生根转化为平面波成像系统。本文的主要内容是系统的硬件电路设计和可编程逻辑开发,可实现128通道同时发射、128通道同时接收。采用FPGA(现场可编程门阵列)准确高效的进行逻辑控制,亦可实时接收上位机软件下发的指令和参数,对不同工作模式进行灵活的在线调整,并且对采集到的超声回波数据做了数字滤波等必要的前期处理,再上传给上位机软件做成像显示。本文在详细介绍了系统各部分功能模块的设计细节之外,也对系统进行了软硬件联合调试。在回波接收环节,信号增益-4dB至54dB可调,单通道模数转换速率可达65MSPS,转换分辨率12位;在超声激励环节,支持带角度偏转的平面波发射,激励频率1MHz至35MHz可调,激励电压±64V;与上位机软件的数据传输采用USB3.0高速通信,实测速度达到300MByte/s以上。并通过对标准仿体的成像对系统进行了验证。实验结果表明,这套系统可以初步实现高帧频的超快超声成像的数据采集,为下一步平面波成像应用包括实时弹性成像、脑功能成像和超分辨成像打下了坚实的基础。