超声导波具有传播距离远、衰减小等特点,已被广泛应用于大型板材、管道等结构的缺陷检测。目前市场上的超声导波检测仪大部分都是国外产品,其技术保密,价格昂贵,而且大部分自带的软件功能有限,不利于二次开发,无法满足用户自定义的需求。本论文主要研究便携式超声导波检测仪的FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)逻辑设计与上层程序开发。主要研究工作如下:(1)基于已经研发的仪器硬件电路,开发了用于控制超声导波仪器底层硬件的FPGA逻辑程序。分别针对超声激励电路、超声信号采集电路和信号放大电路编写了用于控制其工作的控制逻辑模块,并且经过仿真测试;将所有模块整合到一起,下载到实际硬件电路中进行实际测试。(2)针对采集到的超声导波信号中存在的噪声问题,设计了基于FPGA的FIR(Finite Impulse Response,有限冲击响应)数字滤波器。首先进行了理论分析,设计了并行结构的FIR滤波器,结合ModelSim和MATLAB软件进行了仿真验证;根据实际超声导波信号中的滤波降噪要求,将设计的滤波器结合已经开发验证的超声激励和采集逻辑,进行了实际硬件测试。实验结果表明,设计的滤波器能够有效抑制采集到的信号中的噪声,可以应用到所设计的仪器系统中。(3)开发了仪器系统中的驱动程序与应用软件。应用软件提供控制仪器运行的操作界面,接收来自操作人员的控制指令,通过驱动程序将控制指令发送到底层硬件控制逻辑。应用软件接收来自驱动程序的采集数据,根据操作人员命令对数据进行处理。通过以上工作,研制的设备能够实现以下功能:第一,能产生幅度、脉宽可调的高压激励脉冲,适应不同的传感器。第二,开发的接收模块中具有较强的数字信号处理能力和抗干扰能力,采集有用的信号进行处理。第三,设备具有友好易操作的人机界面。第四,设备拥有可以存储相当容量实验数据的存储空间,具有通用的数据接口,可以利用U盘等移动存储介质将数据转移到别的设备当中。第五,设备具有良好的二次开发功能,具有开放的编程接口,方便用户的数据分析和自定义程序开发等。最后通过实验验证设备性能。