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本文是以新型多波束测深系统需求为背景，针对多波束的信号采集处理系统提出一种采集与调理平台+DSP处理模块的全新结构设计方案，以达到简化系统结构、提升系统性能的目的，并对采集与调理平台进行了实际的硬件电路设计及调试验证。首先，概述了多波束测深系统的国内外发展状况，介绍了多波束测深系统的工作原理以及各部分组成。其次，基于现有多波束的采集处理系统结构，设计了一种全新的系统结构，这种新的结构具有占用空间小、便于升级扩展等优点；特别针对核心芯片FPGA与DSP的选型进行了较深入的研讨论证，完成了两者的通信方案设计，并设计了系统基于SOPC的数据缓存传输方案。再次，对系统中的采集与调理平台进行了具体的硬件电路设计，包括FPGA控制电路、采集电路、增益控制电路、外部存储器电路、串口通信模块以及PCI总线接口电路；对PCB的布局、布线及电源与地的设计规则进行研究讨论，完成了符合新型多波束测深系统CPCI-6U结构要求的多层PCB设计。最后，根据带通采样定理确定了系统的采样率；完成了采集与D/A转换的逻辑编写，建立了基于SOPC的数据缓存传输系统，实现了SOPC的搭建与PCI总线接口的逻辑设计；对所编写的逻辑进行了Modelsim时序仿真，实现了SignalTap下的在线调试，验证了平台的逻辑及硬件设计的正确性，所设计的平台基本达到了实用水平。