医学超声成像和材料超声传感技术的发展要求进一步提高超声波信号的信息提取和处理方法的性能。本文研究了超声血流成像系统和导波传感系统中两个关键问题即血流成像中的杂波滤波和导波传感中多模式导波分离和信息提取。论文分为两个部分， 第一部分，介绍了彩色血流成像系统的基本原理和杂波抑制的基本方法，建立了回波仿真模型，并利用仿真回波研究了基于本征值分解的自适应杂波滤波器的性能。证明了该方法较其他静态滤波方法具有优越性，同时也分析了影响该滤波器性能的各种因素。 第二部分，比较了超声传感的各种方法，重点介绍了水平剪切波(SH波)负载层传感的模型和方法。分析了双层板模型中SH波信号的传播特性并利用有限元模拟了SH波信号，分别用谱图和重排谱图分析了上述信号并比较了它们的效果。最后，利用重排谱图对不同负载层厚度时板中SH波信号进行了模式分离和频散数据提取并与频散方程推得的结果进行了比较，证实了重排谱图的有效性。另外，通过质点振动幅度剖面分布图还分析了该时频重排方法的局限性。 本文的研究有助于进一步提高超声血流成像系统和导波传感系统的性能。