伴随着人类对海洋中鱼类需求的激增以及渔业与捕捞技术飞速发展,涌现出了一大批助渔设备,探鱼声呐无疑成为最具代表性的助渔设备。利用探鱼声呐不但可以对水下人眼看不到的鱼群进行较为精准的定位,还能显示出水下鱼群密度、种类等详细信息,从而大大提升了渔民对鱼群的捕捉效率,创造了极大的经济价值。随着声呐技术的不断创新,传统的单波束探鱼声呐也朝着多波束高精度的方向发展。为了适应海洋渔业市场发展需求,本文以多波束探鱼声呐系统为科研背景,完成对其信号处理子板部分的硬件设计和相关算法的软件实现,以此为国产多波束探鱼声呐设备的商品化作铺垫。本文首先对论文的研究背景和意义做了简要说明,分析了探鱼声呐工作的基本原理。在结合国内外探鱼声呐发展的情况后引出了两种探鱼声呐中常用的信号处理方法。分析两种方法后确定了本文所选用的主要算法,并根据此算法明确了本文的主要工作。然后,对论文中需要实现的算法,如相移波束形成、目标强度、鱼群数量估计、目标定位以及多普勒测速等理论做了较为详细的分析和公式推导,而且对相移波束形成和相控阵收发实现这两个较为重要的部分做了 MATLAB仿真,以确保理论的可行性。接着,根据理论分析得出的结果选择合适的器件对信号处理子板的硬件电路进行了设计。在确定所设计的电路可以正常应用后,用AltiumDesigner软件对实际要应用的电路绘制了 6层PCB电路板。最后,在实验室环境下对所设计的硬件电路分模块进行了调试和验证,以确保算法所依赖的硬件平台的稳定性和可靠性。接下来,在所设计的子板上对软件部分进行调试,并通过从学校水池的探鱼实验和在松花湖获得的航行数据,对文中的算法进了验证,以确保软件的可行性。