随着多层螺旋CT(Computed Tomography)的出现,医用CT正在向着螺旋锥束CT转变。用螺旋锥束扫描方式重建得到的图像具有扫描速度快、空间分辨率高等优点,但由于这种成像方式在理论上比较复杂,技术实现也有相当大的难度,尤其在实现的速度方面一直是个难以突破的瓶颈,其中希尔伯特滤波和反投影成像是制约实时性的两个关键步骤。本文是对其中希尔伯特滤波部分做的探索性研究。本文研究内容主要包含以下三个部分:首先,深入研究了螺旋锥束CT Katsevich算法成像过程中的关键步骤,并对希尔伯特滤波及其三种实现方法作了深入剖析和对比,阐述了选取脉动阵列实现离散希尔伯特变换的理由。其次,在全面理解CUDA(Compute Unified Device Architecture)平台的基础上,设计了基于NVIDIA GeForce 9800GX2显卡的脉动阵列式离散希尔伯特变换的软件实现,针对CUDA平台做了代码的优化,并使用Kahan求和算法大幅提高了实现精度,在速度上与CPU中实现相比提高了83倍。最后在基于XILINX公司Virtex-5系列XC5VLX50T器件的ISE10.1环境中设计了其硬件实现。硬件结构主要包括总体时序控制单元、存储单元及其时序发生器、串并转换单元、移位器、选通器、运算单元和级联加法器。在流水线作业的情况下,数据的吞吐率为30M/s。本文给出了实现过程的详细步骤,与GPU方案的对比结果,扩展PE复用和定点化的优化思路。最终仿真和综合结果为Slice使用率78%,最高工作频率为239.751MHz。本文设计的基于脉动阵列式的离散希尔伯特变换,软硬件两种方案的实现均有较大的实际意义,为今后螺旋锥束CT三维图像重建的整体实时实现提供了良好条件,并且在精确度、实时性和成本上都有一定的竞争优势和良好的应用前景。