声学多普勒测速设备在水声导航系统中具有广泛的应用,高精度的水下导航技术是保障水下航行器安全作业的关键技术之一,在军用、民用等领域均具有广阔的应用前景;多普勒流速剖面仪是根据声学手段解算水下流速剖面速度矢量的重要声学测速设备,本文设计的多普勒流速剖面仪数字信号处理电路是整个系统的核心部分,对于整体系统的各项指标具有重要影响。论文简单介绍了多普勒流速剖面仪的测速原理、分层测流原理和国内外发展概况,根据其主要任务和工作方式,研究设计了多普勒流速剖面仪的数字信号处理平台,本文基于三片TMS320C6416TDSP和一片StratixII EP2S90FPGA架构完成系统硬件电路设计和软件程序框架的搭建。三片DSP以主从结构作为系统回波信号多普勒频偏解算的核心器件,FPGA协同DSP共同负责系统的参数配置、数据传输和串口通信;系统采用四片高速ADC转换芯片ADS7945完成回波信号的采集,采用基于FPGA的SOPC嵌入式以太网技术实现回波数据的存储;论文结合具体应用详细介绍了硬件电路的自检、串口通信、核间通信、片外资源扩展等模块的设计思想以及实现方式。软件方面,完成了主片DSP、从片DSP程序框架的搭建,为后续的算法植入奠定了基础;实现了回波信号的带通采样、实时频域带通滤波和相关运算处理;完成了以Nios处理器为核心的SOPC以太网数据传输系统的程序设计,用以保存原始回波数据。通过各个模块的测试与实验室联调表明,论文设计的多普勒流速剖面仪数字平台稳定可靠,满足设计要求。