动车是我国铁路运输力量的重要组成部分，是完成旅客运输任务的重要运载工具。空心车轴是动车组上最重要的受力部件之一，是保证动车组安全运行的关键部位，其质量直接影响到高速铁路动车组的行车安全。由于采购价格、售后服务、配件供应周期等因素的影响，国外动车空心车轴探伤设备不能完全满足国内实际探伤任务的需求。为解决上述问题，本课题研制了一种基于FPGA的动车空心车轴超声波探伤硬件系统，主要工作如下：1.设计了一种利用脉冲反射法来探测空心车轴损伤的超声波探伤硬件系统，并实现了利用以太网接口和上位机的高速通讯。2.完成了电源模块、探头触发和回波信号采集、高速A/D采样等电路的设计，针对超声波在介质中传播时的衰减规律，设计实现了时间增益补偿电路。3.提出并实现了时钟输出、FIR数字滤波、数字包络检波和非均匀数据压缩等FPGA设计，解决了80MHz高速采样数据流的实时处理和传输等实际问题。4.将探伤仪连接到上位机进行了调试，并在对比试样轴上进行了测试，测试结果能够正确显示试样轴的伤情。所设计的硬件平台已开始在在役空心轴上进行试用，结果表明能够满足动车空心车轴的实际探伤要求，有较大的应用价值。