人体组织中声速分布不均匀造成医学超声成像中的相位畸变，并最终会导致图像分辨率降低、对比度下降。论文以提高相位畸变条件下的成像质量为目标，开展了一系列研究工作。　　针对传统延时叠加波束形成方法无法根据目标所处的复杂环境来进行调整的不足，论文研究了相位畸变下的自适应波束形成方法。为了改善最小方差方法在医学超声成像中的横向分辨率，提出了一种改进的空间平滑方式。同时，为了提高自适应波束形成方法的稳健性，结合凸优化估计方法进行导向矢量的重构，并且利用特征空间分解进一步改善相位畸变下的成像质量。　　针对相位畸变所带来的相位误差，论文以回波信号的相干性大小为依据直接进行校正。为了衡量回波信号的整体相干程度，定义了平均相干系数，并且以此作为相位畸变校正的度量，通过最大化平均相干系数逐步校正了各个阵元之间的延时误差，并且结合相干系数加权的方法进一步提高了相位畸变下的成像质量。　　针对现有相位畸变模型与实际人体组织之间仍存在一定的差异，论文通过Westervelt方程的时域有限差分方法研究了人体腹部组织的声场特点，对比分析几种典型的相位畸变模型，根据相位误差同时与阵元位置和目标方位有关的特点，讨论了各种模型的适用性和局限性，并提出了更加符合物理实际的信号处理模型的改进思路。　　针对相位畸变信号处理模型的特点，论文提出一种结合声速估计的相位畸变校正方法，即先使用基于最小平均方差的声速误差估计方法进行初步的“粗调整”，再结合基于平均相干系数最大化的相位误差校正方法进行“细调节”，从而利用了两方面的优势进一步改善了相位畸变下的成像质量。