传统的软硬件划分方法已经难以满足当前复杂的SoC系统设计需求，针对系统软硬件划分优化问题，本文提出基于竞选领导者的改进粒子群软硬件划分算法，在满足系统约束条件下，提高算法的收敛精度和速度。在分析软硬件划分典型算法的基础上，本文从增加算法多样性的角度对离散粒子群进行了改进。该算法提出竞选领导者的改进思路，通过领导者策略更新粒子速度，减弱优化结果对最佳极值的依赖性。为了确保领导者的领导能力，引入竞争机制，采用柯西变异策略产生挑战者，与领导者进行竞争，避免陷入局部最优解，并且通过自适应变异方法增加种群的多样性。利用TGFF工具生成测试数据，对遗传算法、粒子群算法以及本算法的性能进行测试验证，结果表明本算法在收敛速度和寻优效果上均优于遗传算法和粒子群算法。利用图像压缩系统的实例对粒子群算法和本算法进行比较验证，并对音视频系统及IP电话终端系统进行软硬件划分优化，验证本算法的实用性和有效性。本文对今后的SoC系统软硬件划分算法及优化研究具有参考意义。