Disclosed is a high resolution intravascular ultrasound imaging system including a catheter with a rotatable imaging assembly and an image processor. The image processor in turn features a pulser configured to energize the ultrasound transducer of the rotatable imaging assembly with a multi-frequency ultrasound waveform signal. The image processor further contains a receiver configured to decompose received ultrasound energy as reflected by the target vessel into a plurality of individual subband signals, individually process these signals and reconstitute these signals into a high resolution image of the blood vessel. The IVUS system of the invention may be useful in characterizing cap thickness of vulnerable plaques or other detailed studies of blood vessels.L'invention concerne un système d'échographie endovasculaire (IVUS) à haute résolution comprenant un cathéter pourvu d'un ensemble d'imagerie rotatif, et un processeur d'image. Le processeur d'image, à son tour, comprend un générateur d'impulsions conçu pour exciter le transducteur à ultrasons de l'ensemble d'imagerie rotatif à l'aide d'un signal de forme d'onde ultrasonore multi-fréquence. Ledit processeur d'image contient en outre un récepteur conçu pour décomposer l'énergie ultrasonore reçue telle que réfléchie par le vaisseau cible en une pluralité de signaux de sous-bande individuels, traite individuellement ces signaux et reconstitue ces signaux pour former une image à haute résolution du vaisseau sanguin. Le système IVUS selon l'invention peut être utile pour caractériser l'épaisseur de capuchon de plaques vulnérables ou d'autres études détaillées de vaisseaux sanguins.