近年来,由于高频超声(>20 MHz)能够提供高分辨率的图像和快速的成像帧频,使得高频超声广泛应用于生物医学的多个方面。越来越多的人们将高频超声成像用于小动物的心血管和癌症等疾病方面的研究。并且高频超声已经用于人体多个部位的成像,同时提供了一些疾病治疗的新方法。这些高分辨率图像对人类疾病的诊断治疗具有非常重要的作用。由于高频超声回波的中心频率通常要高于20 MHz,所以高频超声系统的采样率需要高于120 MHz来满足奈奎斯特定理。而传统超声系统中的采样率范围是40-60 MHz。为了实现传统超声系统与高频超声成像兼容,需要提高系统的有效采样率。解决采样率不足的问题可以选用高采样率的模数转换芯片。但是商用的超声系统通常有高达上百个数据采集通道,如果所有通道采用高采样率的模数转换芯片,则会使设备成本大幅增加。为了使传统超声系统实现高频超声成像功能,同时减小系统成本,现有的解决采样率不足的办法是采用交叉采样技术。该技术通过联合多块模数转换芯片来提高有效采样率。但是交叉采样方法在实现过程中存在多种问题。本文中,在传统超声系统数据采集框架下,提出了一种超声延迟激励的方式能够提高系统有效采样率实现高频超声成像。即该方法是通过对换能器多次延迟一定时间的发射脉冲,重新排列超声回波数据,从而达到高采样率的目标。为了验证实现上述方法,本文主要研究了两方面内容。一方面是将延迟激励方法用于超声脉冲回波测试中及Field Ⅱ软件仿真进行延迟激励高频超声成像。通过回波结果与成像对比说明了超声延迟激励成像方式的可行性。另一方面设计了单阵元高频超声成像系统。通过该系统平台进行线仿体成像和组织仿体成像用来评估上述方法的成像性能。离体的猪小肠和兔子眼睛成像用来评估图像质量。实验结果表明延迟激励的方法能够提高系统的有效采样率,使得传统超声系统能够实现高频超声成像。