论文首先介绍了超声波无损检测技术的国内外研究现状和发展趋势，并详细阐述了超声无损检测的基本理论。根据A型脉冲反射式超声检测方法，构建了以DSP&CPLD为核心的数字化超声检测系统硬件方案，按系统各个模块的功能要求，设计了超声波发射电路、程控增益放大电路、模拟带通滤波电路、包络检波电路、高速数据采集处理电路和人机交互等硬件电路，并编制系统软件，完成了系统软硬件的调试。测试结果表明了系统方案的正确性与可行性。超声检测系统检测的回波信号常夹杂大量噪声，为提高对缺陷判断的准确性，探讨了超声回波信号的多小波去噪处理，并针对GHM多小波矩阵预处理方法和阈值去噪方法中的软阈值函数做出了改进。超声回波信号的去噪实验结果表明多小波去噪方法有效可行。最后设计了基于虚拟仪器LabVIEW的超声信号上位分析系统，实现了超声回波信号的去噪处理、数据保存、频谱分析等功能。为解决超声检测系统采用的A型脉冲反射式超声检测方法无法准确定性缺陷的问题，探讨了人工神经网络在超声检测缺陷定性中的应用，根据小波包精细的时频分析能力和BP网络良好的分类能力，提出了基于小波包频谱能量特征和BP神经网络相结合的缺陷定性识别方法。仿真实验结果表明该方法可准确识别缺陷类型。