癌的过热疗法是一种新的有效治疗方法，热疗中能否准确的测温和控温是取得疗效的关键。目前采用的方法是把温度传感器插入待测部位进行测量，这种有创测温方法因其存在的缺陷（如有创性等）极大地影响了治疗效果，限制了癌症热疗的临床应用。因此，无损测温方法已日益成为人们研究的焦点。超声无损测温方法由于其相对低的成本、能实时进行数据采集和处理、有较深的人体穿透能力和较高的时空分辨率等优点而被我们所采用。 本次课题的研究主要提出了一种“利用超声非线性参数无损测量组织温度分布”的超声无损测温方法。借助一种新型双超声同轴聚焦换能器生成调制的探测超声波，利用改进的超声回波法，可以消除介质散射特性的影响，从而准确测量非线性参数B/A，进而获得相应温升信息，为热疗中温度分布的在线实时检测提供一种可行的手段。这一研究主要分为两个阶段：第一阶段的研究工作主要是建立数学模型，确立测量方案。第二阶段的研究工作主要是研制一套对应这一超声无损测温方法的信号采集装置及信号处理系统，并通过实验证明这一超声无损测温方法的切实可行性。 本文主要对第二个阶段的研究工作做了详细的阐述。文中对实现这种超声无损测温方法的信号采集装置的硬件设计进行了详细的论述，并通过实验结果证明了这套信号采集装置的可靠性；设计了一套回波信号处理系统，利用这套系统对调制回波信号进行处理，可以得到超声非线性参数B/A；最后做了两个方面的系统实验，得出了非线性参数B/A的温度相关性，并利用这种相关性无损测量出了介质的温度信息，证明了这种“利用超声非线性参数无损测量组织温度方法”的切实可行性。