超短基线水声定位是当前水下导航定位的主要方法之一,具有精度高、基线尺寸小、使用方便的特点。超短基线定位系统利用水下声信号传播的时延和相位差对水下目标进行测距和测向,实现跟踪定位。本文设计了一种超短基线定位系统的预处理单元,对实时采集的模拟信号进行多通道处理,利用相关法进行脉冲压缩,根据相关峰的位置进行时延估计。根据超短基线定位系统的要求和指标,本文设计了定位系统的预处理平台,采用FPGA+DSP结构,以1片高性能的EP2S90F780I4N FPGA芯片和3片TMS320C6416T DSP芯片为核心,根据具体要求进行了外围电路的扩展。系统通过一片8通道高速模数转换芯片ADS8568实现模拟信号的采集,并将结果向FPGA发送。在FPGA平台上,对实时采集的信号进行多通道预处理,包括数字滤波、滑动相关处理,将各个部分的结果进行数据打包,通过EMIF总线随时地向两个从片DSP发送,以供时延估计。本设计的核心为SOPC系统,在SOPC系统中完成了系统工作状态的控制、数据传输、数据缓存等工作,并通过中断触发完成各模块工作的衔接,实现了FPGA的多通道复用。在软件平台编写C语言对各模块进行配置和控制,实现系统功能。最后,通过上电调试观察信号波形验证了各个部分的功能,将各部分的输出结果与matlab中的计算结果进行比对,计算误差大小,分析误差原因。此外,对系统的性能进行了分析,已达到超短基线预处理单元的设计要求。