相控阵列超声检测技术是工业无损检测学科的新的发展方向。在相控阵列超声检测中，检测材料以及检测系统等方面存在的扰动因素引起了超声检测信号的相位畸变和幅度畸变，影响了超声相控聚焦的精度，导致了相控阵系统检测分辨力的降低。如何解决声束畸变对缺陷检测结果的负面影响是相控阵列超声检测中的前沿课题。针对目前国内外在相控阵列超声检测方面的研究现状，结合其它学科领域对检测信号进行补偿和恢复的技术和研究成果，本文提出了以旨在消除声束畸变恢复检测信号特征的相控阵超声信号自适应补偿处理方法。 论文对声束信号相位偏差引起的声束畸变以及由此而导致的对缺陷检测分辨力的影响进行了深入的研究。首先根据超声信号在检测材料中传播的规律和特点，建立起相位畸变的物理与数学模型。其次深入剖析基于空间相关分析的相位偏差测量估计方法，推导出声束之间的相位延迟偏差计算公式，对相位偏差的补偿和矫正具有重要的指导作用。提出了基于相关分析法的相位偏差估计方法，理论分析和实验结果表明，该方法能够有效地测量估计并补偿声束之间的相位偏差。 超声信号的幅度畸变同样是影响缺陷检测分辨力的重要原因，论文中对幅度畸变的补偿和矫正方法进行了研究，提出了自适应幅度畸变补偿算法。为了提高相控阵系统的检测效率，论文对幅度畸变的补偿算法进行了改进，并提出了改进算法。 基于以上研究成果，论文创建了自适应相控检测模型。该相控检测模型以声束补偿的两步法和迭代法为基础，具有声束信号自适应补偿、缺陷信号自增强的特点，可以显著提高检测系统的分辨力。此外，本文研究开发了全数字化的相控阵列超声无损检测实验系统平台和超声换能器阵列。 论文的研究成果对于推动我国无损检测技术的发展，提高相控阵超声系统检测信号的信噪比和缺陷分辨力具有重要意义和实用价值。声束畸变测量估计与补偿方法的研究成果，对于高精度、高分辨力的材料无损评价奠定了理论技术基础；全波形、数字化的相控阵列超声无损检测实验系统的研制成功，对相控阵列在工业超声无损检测领域的推广应用具有重要的参考价值和推动作用。