三维成像声纳是一种新型的水下三维声学成像系统,在海上工程实施、海底管道检查、蛙人探测、水雷目标识别、水下航行器导航等各方面具有广泛的应用情景。三维成像声纳系统中,由于换能器输入通道多达数千个、需要计算的波束多达上万个,成像算法的信号处理计算量十分庞大。针对这一问题,现有三维成像声纳系统一般使用大规模FPGA/DSP阵列进行成像核心的波束形成计算,成像速度快、精度高,但是硬件结构复杂。本文提出了一种使用GPU进行水下场景三维成像的方法,采用宽带探测信号,通过脉冲压缩获取距离信息,具有较高的回波检测能力和高分辨率的距离精度。由于使用GPU代替大规模的FPGA/DSP阵列,成像系统的硬件结构也相对简单,在成本和性价比方面有显著优势。对复杂水下场景的三维成像仿真试验表明,本文使用GPU实现的水下三维成像方法的正确性和高效性,具有良好的应用前景。