超声相控阵检测技术是被广泛应用到海洋、铁路、医疗、工业等无损检测领域中的技术。超声相控阵系统具有检测对象范围广、灵敏度高、缺陷定位精确等特点。同时他与普通相控阵相比,还具有快速灵活、良好的声束可达性、动态聚焦、动态变迹等优势。因此,超声相控阵系统的研究也成为近些年国内外研究和开发的热点课题。本论文主要对超声相控阵系统中的数字控制系统进行了研究。论文首先介绍了超声相控阵的组成、基本检测原理、控制系统的设计方案。然后介绍了控制系统中的算法和主要功能模块的设计。论文详细介绍了超声相控阵控制系统的设计方案,以FPGA为主控制芯片,重点对超声相控阵中的发射波束控制、聚焦控制、数据接收、数据存储、数据传输等进行了基于FPGA的开发,完成了FPGA中SDRAM,异步FIFO等关键模块的开发。对相控阵中的稀疏矩阵设计的关键技术进行了matlab仿真、M2M实验验证、FPGA开发。同时,为了便于对系统的控制,开发了基于MFC的上位机控制平台,实现收发控制、数据传输和图像显示。使用USB2.0进行PC机和FPGA数字硬件控制端的连接,实现了数据和命令的高速传输。同时整个控制系统为其他的开发者预留了发射参数接口,也为需要做后期DSP处理的开发者提供了数据和接口。整个系统的开发完成了建模、仿真和测试。最后,将控制系统进行M2M实验验证,并将其与超声相控阵前端系统连接进行了试验测试,利用上位机程序实现了16通道相控阵的收发控制、A扫显示和数据存储,达到了预期要求。