超声无损检测技术凭借其在可靠性、探测深度与灵敏度、应用范围、成本等方面的优点，在无损检测领域中被广泛应用。本文在对超声无损检测的原理和需求进行研究和分析的基础上，设计了超声自动无损检测系统，完成了系统硬件和FPGA数字逻辑的设计，并对系统的电气性能进行测试与分析。
　　论文制定了系统的设计目标和整体方案，完成了十通道超声采集板的电路设计和PCB设计。通过提取发射控制电路、接收控制与信号调理电路的模型，并结合仿真分析确定器件参数，完成超声同步扫查电路的设计；围绕嵌入式核心板完成由USB 2.0等电路组成的数据处理与传输电路的设计；在系统硬件功耗分析的基础上，完成电源网络的设计。PCB的设计以信号完整性理论为指导，设计PCB叠层并对电路中的关键信号进行仿真与分析，总结发射控制电路、接收控制与信号调理电路和高速数字电路的PCB布局策略和布线方法。采用模块化的思想，设计了基于FPGA的ADC采样控制、数据预处理和USB控制等模块的数字逻辑。通过控制双通道、采样率为100Msps的ADC，并结合数字信号的插值和滤波，实现了对回波信号200Msps的采样率；设计了与外部USB芯片的通信时序并计算了FPGA中异步FIFO所需的深度；对设计过程中遇到的跨时钟域处理问题进行分析与解决。
　　结合系统的设计目标，论文最后利用测试软件对超声自动无损检测系统的电气性能进行测试。在对影响测试结果的电路参数进行仿真与分析的基础上，详细介绍了发射控制电路、接收控制与信号调理电路中各项指标的测试方法。测试结果表明，系统的发射脉冲反冲、发射脉冲上升时间、串扰和等效输入噪声等关键电气性能指标达到我国超声类检测仪器的行业标准。