在众多水下应用领域,成像声纳作为人类水中作业的视觉延伸,起到了至关重要的作用。本文以成像声纳研制为背景,将微电子领域中的SOPC(片上可编程系统)技术与成像声纳数字系统设计相结合,开发了基于SOPC技术的成像声纳数字系统,在满足了成像声纳整体系统性能要求的同时,也为相关水下设备数字系统的设计提供了一种新的解决方案。成像声纳数字系统的设计需要考虑如下因素：高速信号采集传输能力,实时信号处理能力,良好的人机交互能力,以及设计复杂度、开发成本、开发周期、系统可扩展性等因素。基于以上需求,论文主要研究内容如下：首先,论文根据成像声纳系统需求提出了三种可行的数字系统设计方案。通过多个角度的对比分析,最终选取了基于SOPC技术的成像声纳数字系统设计方案。其次,完成了数据采集平台的FPGA逻辑设计,包括：DDS(直接数字频率合成)信号源设计、多通道数据采集控制、HOTLink数据发送控制、时钟域划分、同步信号设置以及平台整体工作流程。再次,从硬件逻辑和嵌入式软件两个方面,实现了SOPC显控平台设计。其中,硬件逻辑设计完成了以Nios II软核处理器为核心的片上系统的构建：嵌入式软件设计则主要完成了外设驱动程序开发、基于μC/GUI的图形界面设计以及网络通信等。最后,在完成系统各功能模块设计开发的基础上,对各模块功能进行了测试,进而对成像声纳整体电路系统进行了联调,并通过最终整体声纳系统的水池实验,验证了系统实现方案的正确性以及软件和硬件的稳定性。