超声波因为具有指向性好,衰减慢,抗干扰能力强等特点,在距离测量、物体的识别和医学检测等领域得到了广泛的应用。本文根据波束形成的基本原理,设计完成了多波束超声测距系统。该系统通过控制波束角度测量前方不同角度的目标距离,具有简单方便,角度转换效率高等特点。系统由十个超声探头组成发射和接收阵列,利用FPGA控制超声探头按照一定的时延发射和接收声波,形成在预定方向上的指向性波束。为扩展扫描角度,系统还设计了相匹配的阵元数和阵元间距来减少旁瓣干扰,使系统的扫描角度范围达到-20?~20?。本文设计并完成了系统的发射和接收电路,包括发射驱动、前置放大、带通滤波和AD采集等。通过软件编程,使系统能够发射-20?~20?角度范围内的波束,并且能够对接收回波进行波束形成处理。系统设计实现了单独的SDRAM控制系统,通过FPGA的控制,将数据存储到SDRAM中,并通过串口传输给PC机。对于接收到的回波数据,通过WMT(Weighted Mean Time)和BDI(Bearing Deviation Indicator)两种算法对回波数据进行处理,得到较为精确的测量结果。最后,通过设置不同距离、方位的障碍物,对比系统在不同条件下的测量结果。分析实验数据,得出结论。