本文研究的主要内容是建立在可重构计算基础上的超声无损检测数字信号处理系统架构的建立，以及相关超声数字信号处理方法的可重构架构实现。第一章绪论本章对超声无损检测中数字信号处理方法、超声成像技术以及数字信号处理系统架构进行了综述。针对现代超声无损检测技术数字信号处理方法的多样性、相关运算的复杂性、以及现代超声成像技术对数字信号处理系统在运行的实时性、快速性、灵活性等系统性能方面要求的日益提高，分别对专用超声数字信号处理系统和基于通用微计算机的超声数字信号处理系统两种常用基本系统架构进行了分析，并指出了两种基本系统架构在提高上述性能要求方面所面临的不足之处。在两种系统架构的改进过程中，可重构计算技术已经得到了较为广泛的应用，但可重构计算技术在其中的应用范围和程度较为有限，其主要作用是用以替代分立逻辑器件完成较为简单的系统不同功能器件的接口任务，现有的可重构计算技术的功能并没有得到更为深入的应用和充分的发挥，针对这种情况，提出了对可重构计算技术在超声无损检测数字信号处理系统中进一步系统化的应用进行研究的目标。在确定了本文研究目标的基础上，根据可重构计算技术及无损检测超声数字信号处理技术的特点，确定了本文研究中拟解决的关键问题，最后确定了本文的研究内容。第二章超声数字信号处理系统可重构架构的软硬件一体化模型对嵌入式系统的传统设计方法和软／硬件协同设计方法进行了分析，指出了两种方法在实际应用系统设计中的不足之处，根据超声无损检测数字信号处理方法的多样性，及实际系统中重构粒度较大的特点，提出了建立系统可重构架构软硬件一体化模型的思想。在这一思想下，对组成系统的基本架构进行了进一步的研究，相应地建立了功能单元的通用模型，并对其组成结构进行了进一步的分析，重点建立了功能单元中的控制模型—有限状态机模型。最后进行了软硬件一体化模型在超声数字信号处理系统设计中的应用研究。第三章动态重构调度与配置及超声信号处理应用架构研究针对可重构信号处理系统中动态重构对系统性能的影响，对系统重构调度与配置进行了分析。建立了基于虚拟内存管理的最优方法——最近最少使用(LRU：Least Recently Used)方法的重构调度与配置机制。并以实际应用为目的，以实际超声无损检测系统中的含缺陷信号的特征提取和模式识别为对象，进行了相应的重构调度机制和信号处理过程的可重构架构的设计与实现。第四章小波提升算法的可重构架构及其在超声信号消噪中的应用以超声信号消噪为目的，对离散小波提升算法的特点，及其在硬件实现方面相对于离散Mallat算法的优点进行了分析。在此基础上，确定采用小波提升算法的迭代VLSI架构，进行其在可重构系统中的硬件实现。针对原迭代架构在实际应用中的不足之处，提出了小波提升算法的多级流水线结构，最后进行了在自适应小波阈值超声信号消噪中的应用研究。第五章基于PCI总线的超声信号协处理系统的设计针对实际需要，以FIFO器件作为数据采集队列，进行了数据采集及传输通道的构建，包括数据采集A／D、FIFO与后级信号处理任务的接口、FIFO与后级数据存储器SDRAM之间，以及可重构硬件中的信号处理功能单元与SDRAM之间等接口控制电路的设计。确定了基于PCI总线主模式写和从模式读方式的数据传输机制，以及相关接口电路。结合ALTERA公司的FPGA，对FPGA的配置方式进行了分析，针对执行不同任务的FPGA，分别采用了被动串行方式和通过PCI接口进行FPGA动态数据加载的方式对FPGA进行配置。最后，建立起了可重构超声信号协处理系统总体架构。第六章总结与展望对本文的研究工作及创新点进行了总结，针对所建立的可重构超声信号处理系统及研究内容的不足之处，对将来需进行的进一步工作进行了展望。