在传统的超声多普勒血流检测仪器中，通常采用高通滤波器来消除血管壁搏动引起的回波干扰。但是，高通滤波器在滤除管壁信号的同时也滤除了频带与之重合的低频血流成分。由于超声多普勒血流信号包含的低频信息对诊断血管疾病有着重要意义，研究血流和管壁信号的分离方法，提取出完整的血流信号，可以提高临床诊断的准确性。 本论文从提取管壁信号的等价性出发，提出了两种分离血流和管壁信号的新方法——基于空间选择性降噪的方法、基于独立分量分析的方法。这两种方法充分利用了血流和管壁信号在时频特性、统计特性上的不同表现，在尽可能保留低频血流信号的同时消除血管壁搏动带来的影响。 为了验证新方法的分离效果，用计算机分别仿真出连续波和脉冲波超声多普勒系统中的血流信号和管壁信号，产生不同管壁/血流功率比的混合信号，作为实验中的信号源。实验比较了血流信号的平均频率曲线误差和低频成分平均误差两项指标，结果表明：和以往提出的其他分离方法相比，两种新方法都能取得满意的分离效果。其中，空间选择性降噪法分离的血流信号误差最小。 进一步将两种新方法应用于实际采集的人体颈总动脉超声多普勒信号，结果表明：新方法能有效地保留低频血流的信息，且基于独立分量分析的方法在运算速度可以达到实时分析的要求。 为了方便医生的操作，构建了一个由超声多普勒检测单元、数据采集卡和计算机组成的血流和管壁信号分离系统。该系统具有交互式的图形界面，为医生提供了多种分离方法，同时可以计算相关的医学参数、分析和保存结果，并且支持功能扩展。