二维前视声纳是一种主动扇扫声纳，具有较高的分辨率，是水下目标探测与成像的重要设备。它在科学研究、国防建设、海洋开发等方面有着广泛的应用。随着新一代小型化载体的发展，要求前视声纳的信号处理及成像系统具有小型化和嵌入式的特点。本文以国外前视声纳的常用技术参数为基础，研究了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)的实时信号处理系统，包括系统建模和软硬件实现。　　 本文结合前视声纳的特点和实时信号处理系统的特点对前视声纳的模型进行了研究。通过模糊函数、海水声吸收特性、声纳系统指向性函数和主动声纳方程等手段分析了声纳发射信号模型和阵列模型。根据前视声纳的成像特点和FPGA的结构特点，比较并分析了不同的波束形成方法，给出了适合本系统实现的时域成像方法。通过仿真分析，确定了一种具有较小误差且利于计算的成像坐标系统。对影响系统性能的多普勒频移、阵元误差和阵元失效进行了研究，根据其对成像质量的影响给出了适合FPGA平台实现的补偿方法。　　 前视声纳信号系统是整个前视声纳的核心，是研究的重点。为解决以通用处理器为核心的信号处理系统难以在体积、功耗和处理能力上都获得较好性能的问题，本文提出了一种以FPGA为核心的实时信号处理系统，同时提供了DSP和3种数据缓存方式提高系统兼容性。该系统以X86处理器进行辅助控制，可以实现数据或结果的存储，并提供丰富的接口。针对FPGA结构和本系统的特点，对二维前视声纳的信号预处理算法和实时成像算法进行了研究。通过优化基本运算单元，使用多通道并行处理结构和时分复用技术提高了算法在FPGA中的执行效率，确保了成像算法的实时性。通过实验，验证了信号处理系统的功能。