针对低频地波传播的罗兰C信号TOA （Time of Arrival）估计，提出一种采样周期内分数TOA的高精度估计算法。利用互相关获得有周期模糊的第三周过零点TOA估计值，采用改进的导出脉冲法的估计结果对其解模糊，获得第三周过零点采样周期整数倍的TOA估计值，最后以解模糊后的TOA估计值作为参考通过将其邻域内的离散信号插值为连续时间信号，由此连续时间信号的过零点得到小于一个采样周期的TOA估计。计算机仿真结果和实测数据验证了本文提出的罗兰C信号TOA估计的高精度性能和本文算法的有效性。

为了提升超声成像系统的图像质量，将可变分数时延滤波器引入超声成像系统声束形成环节，首先介绍了一种在实践中便于实现，且节省存储资源的Farrow结构可变分数时延滤波器，通过仿真验证了该时延滤波器能够提高时延精度，有效弥补时延误差导致的图像尾影；其次在FPGA中实现了该滤波器功能，时序仿真结果说明FPGA实现结果与理论分析一致，可用于实际工程实践。