随着海洋开发利用的发展以及中国海洋安全情况的日益严峻，对海洋环境的探测得到越来越多的关注。多波束测深仪是一种高精度、高效率的水下地形地貌测量设备，正在逐渐成为使用范围最广同时也是最有效的海洋深度和地形地貌探测仪器之一。随着多波束测深仪的推广应用，人们对其精度、效率和便携性等方面提出了更高的要求。目前水声信号处理的理论已经逐渐形成了较为成熟的体系，随着各种算法的迅速发展，对数字信号处理系统也提出了更高的要求。新型多波束测深系统对信号采集与处理系统提出的要求是低功耗、高效率、小型化、模块化。本文参考国内外同类产品,以上述需求为设计目标，结合现有的多波束测深仪的采集与处理系统结构以及遇到的问题，提出一种模块化的设计思想，和他人合作设计一种采用母板+信号处理模块结构的信号采集和处理系统。该系统以DSP+FPGA为核心，实现信号处理系统的功能，解决系统遇到的问题。本文重点研究以TMS320C6748DSP为核心的信号处理模块，从几个方面考虑系统的设计。第一，本文提出模块化设计的思路，并分析了模块化设计的好处，以之为基本设计思想，设计以TI公司的TMS320C6748DSP为核心的信号处理模块的硬件方案，详细描述电源管理、存储器设计、接口设计等，并完成硬件PCB设计及调试。第二，在模块化设计中，模块与系统的通信是系统设计的关键问题之一，本文结合系统在实际应用中的需求，提出利用异步FIFO实现信号处理模块与母板的跨时域高速通信方案。第三，通过实验验证了信号处理模块各部分的功能及其稳定性，并设计测试程序，通过利用DSP读取FPGA内部构建的异步FIFO中存储的波形数据，验证系统通信方案的可行性。