在诸如雷达、声呐、现代移动通信以及射电天文系统等应用中,通常需要对阵列信号进行实时处理,并且处理算法通常较为复杂,因而对系统的实时处理性能提出了较大挑战,本文正是针对复杂阵列信号实时处理系统架构进行研究,以一个通用雷达阵列信号实时处理系统的研究设计为基础,对目前一些主流的实时处理系统架构进行对比分析,最终选择合适本系统的架构进行系统设计,并根据系统需求计算系统资源消耗,确定系统的具体实施方案以及任务分配,为不同应用选取合适的处理架构以及系统设计方法提供参考。本文主要可分为一下四个部分:第一部分,先给出一个需要实现的阵列信号实时处理系统应用案例,对其功能需求进行详细分析,得出系统需要达到的具体性能参数。第二部分,是本文重中之重的内容,该部分主要针对目前主流的实时处理系统架构进行研究与对比分析。研究内容包括FPGA+DSP、FPGA+CPU以及CPU+GPU三种基本硬件架构,以及OpenVPX、VXI、CompactPCI Express、PXI Express四类模块化开放系统结构等两部分内容。第三部分,根据第一部分中的需求分析及性能参数,结合第二部分的系统架构研究内容,选出一种适合本应用的系统架构方案——FPGA+CPU基本硬件架构、PCI Express总线互连和PXI Express模块化系统结构,并对系统功能模块进行选型及初步硬件设计。第四部分,也是一个比较重要的部分,根据系统需要处理的具体内容,对系统的资源消耗以及实时性能进行评估,从而确定最终的任务分配和最合适的硬件模块及所需数量,最终完成系统设计,并对其中的一些处理流程进行了说明。