本文围绕在恶劣环境下如何实现高精度超声实时测距这一主题，对超声测距系统的系统结构以及测距算法进行了研究和探讨。 文章首先研究了超声换能器的工作机理，通过理论推导并与实验相结合，设计了一种适合中小功率换能器的驱动电源：研究了超声波在空气中传播的衰减特性，设计了自动增益控制电路，扩大了超声信号处理的动态范围和处理精度；采用系统级芯片搭建了一套超声测距系统的硬件平台；通过实验验证，系统具有较强的噪声抑制能力，可以在一定程度上扩展超声换能器的作用距离。 其次，文章研究了传统的自适应延时估计测距算法，分析了算法性能上优点和缺点：通过研究超声回波包络信号的一致性特点，提出了基于回波包络的最小均方延时估计算法，并对算法进行了软件仿真，分析了算法的性能，最后进行了实际验证，理论分析和实验结果相一致。 最后，文章讨论了自适应滤波器的收敛过程与滤波器权系数之间的关系，提出了一种新的快速自适应延时搜索算法，并在搭建的超声测距实验系统上进行了验证，达到了预期的目的。