基于血流和血管壁的物理模型,提出了对包含血管壁搏动的超声多普勒血流信号进行计算机仿真的方法.仿真方法可以在计算机上合成两种情况:连续波和脉冲波、不同超声波入射角度以及脉冲波时不同采样容积下的超声多普勒血流信号和管壁信号.实验中通过对仿真超声多普勒血流信号提取平均频率曲线,并与仿真中采用的给定值(即理想值)进行比较,证明了仿真方法的有效性.该仿真方法的提出,为进一步研究血流信号和管壁搏动信号的分离方法提供了方便有效的信号源.根据超声多普勒血流信号和血管壁搏动信号时域特性,提出了两种超声多普勒血流信号和管壁信号的分离方法:迭代的主元分析法、基于非均匀采样和三次样条重建的方法.这两种方法的目的都是:在尽量保留血流信号的同时滤去管壁信号,减少传统的高通型管壁滤波器对低频血流信号带来的损失.为了验证以上两种新方法的合理性,用计算机仿真了各种条件下的超声多普勒血流和管壁混合信号,并采集了物理流速实验的仿血流信号和人体颈总动脉的血流信号.利用这三种信号源对两种新算法进行验证,并和传统的高通滤波器方法进行比较.实验结果表明:两种新方法能在滤除管壁搏动信号的同时,保留了低频部分的超声多普勒血流信号,性能优于传统方法,可用于多种条件下超声多普勒系统中血流和管壁两种信号成份的分离.为了方便医生操作,增加算法的实用性,基于PC、超声多普勒检测单元和提出的两种新算法构建了一个超声多普勒血流和管壁信号的分离系统.实验结果表明:建立的系统对低速血流信号的检测能力优于常规的超声多普勒检测仪器.新的分离系统不仅方便了算法的应用,也扩展了常规超声仪器对信号的分析和处理功能.