近年来,随着海洋资源的进一步开发以及海上军事装备的发展,浅海地形探测成为了世界各国关注的重点。然而由于浅海水域的多径干扰以及混响更加复杂,浅海探测的发展受到了很大的限制。目前浅海地形探测的方法主要借鉴于深海大洋的探测,采用主动声纳式的实施方案,声纳的发射信号以单频脉冲信号或线性调制信号等信号为主,因而普遍存在功率大、体积大、探测精度低等缺点。近年来,混沌信号因为其具有高度的随机性,很强的自相关性以及极好的抗噪性能而被积极的引入到水声通信领域。本课题以此为基础,设计了一种以混沌脉冲信号作为探测信号的浅海地形探测系统。本文在研究声纳工作方式以及设计过程的基础上,结合实际应用背景提出了系统的设计要求,以混沌信号作为系统发射信号,采用收发合制的方式实现信号的能量转换,并通过计算收发信号的时延差进行测距;为了匹配选用的换能器,以Logistic映射产生的混沌序列为基础,对其进行相位调制,调制后的混沌信号中心频率为300kHz,仿真结果表明,调制后的信号的功率比较集中,具有较强的相关性,在信噪比不低于-25dB的情况下仍然能够得到准确的时延,抗噪性能良好;发射信号的形式确定后,系统的整体方案就随之而确定了;据此结合系统的一些参数设计了发射机、接收机、收发转换等电路,对电路的性能进行了简要的分析,整个电路以FPGA为核心保证了系统的有序进行,为了提高数据的处理速度,将回波数据通过USB传输到上位机进行解算,除此之外上位机可以对系统参数实时更改,使系统使用更加灵活,操作更加简单。在完成系统设计之后,对系统各个模块进行了调试,结果表明系统能够可靠运行。在此基础上通过具体实验测试系统的工作性能,实验表明本系统的探测精度在10cm以内且抗噪性能良好,能够满足系统的设计要求。整个系统与传统的浅海探测系统相比,具有体积小、功率小、探测精度高、抗噪性能好的特点,适合大面积推广与应用。