超声成像技术在医学诊断中不仅具有无损、无创、无电离辐射、方法简单、价格便宜等优点,其优越性还体现在诊断参数选择的多样性,以及其在整个系统实现过程中的灵活性。伴随着超声成像技术的不断发展,超声成像系统的全数字化技术自20世纪90年代推出以来,也得到了不断发展和成熟。全数字超声成像系统在使用数字电路实现时,其最基本的一个特点就是需要实时处理数据量极其庞大的超声信息。随着数字芯片和高速处理器,特别是高性能FPGA的快速发展,以及其在处理大数据能力和灵活性的日益显露,庞大数据量超声信息的实时处理的选择越来越依赖于FPGA技术。FPGA已经成为各种数字信号处理应用算法的一个强大解决方案,因此本文超声成像系统的优化设计主要针对的是FPGA实现过程中的优化设计。本文从全数字超声成像系统亟待解决的两个问题入手：一、提高超声成像系统成像分辨率、对比度和帧频；二、实现超声成像系统的微型化和低功耗。在实验室原有的以ARM, Linux系统作为实时控制,以DSP, FPGA实现算法的全数字超声成像系统基础上,提出了对波束形成器和动态滤波器优化设计的解决方案,并最终在FPGA上实现了对它们的优化设计。本文首先,在常见波束形成算法的基础上提出了一种优化后MV算法,并结合平面波发射方法实现了提高成像分辨率、对比度和帧频的目的；其次,根据FPGA结构和性能特点,在原有DA算法基础上提出了一种优化后DA算法,为超声成像系统的微型化和低功耗提供了理论依据；最后,在原有全数字超声成像系统基础上,结合上文提出的优化后算法,完成了对波束形成器和动态滤波器的FPGA优化实现。