彩色多普勒血流成像(CFI)能够在较大范围内实时显示人体内血流速度大小、方向和分布等血流动力学参数,兼有人体组织信息,并具有无损伤、无痛苦、电离辐射小和实时性好等优点,备受临床心血管疾病检测的青睐。本文主要工作是在现场可编程门阵列(FPGA)硬件平台和Quartus II软件环境下,使用Verilog HDL完成全数字化CFI系统中流速估计模块的设计与实现,在此过程中充分利用了信号回写、串并结合、流水线等思想完成信号解调、杂波抑制和自相关运算等功能。其次,针对系统中不足之处并结合本系统的硬件特性及算法可实现性,首先依据回波信号的能量特性对其进行动态区域划分和局部平滑,然后根据时域特性并结合非平稳杂波抑制法和多项式回归法进行非平稳杂波抑制,提出了基于动态区域划分的杂波抑制改进方案。通过Modelsim SE对流速估计模块进行仿真,仿真结果验证了其逻辑的正确性、合理性及可靠性。通过搭建简易模拟血液流动装置对整个系统进行模拟测试,获得的消耗资源列表说明本系统模块集成化高、资源消耗较少,具有一定的可扩展性;而PC机显示的未进行彩色编码的图像效果比较清晰,表明该系统基本实现了血流速度检测功能。另外,利用Field II工具包对新算法进行仿真,仿真结果表明:该算法滤波后的杂波血流比约为6.120d B,能较好地抑制非平稳杂波信号,估计出的血流速度剖面完整,成像质量较高;该算法的运行时间约为0.3414s,执行速度为非平稳杂波抑制法的3倍,具有较高的实时性。