随着海洋资源开发利用逐步成为国家重点发展领域,近年来水声定位技术在海洋工程中应用也越来越广泛,发展速度越来越快。特别是在马航飞机失事后,水下沉没设备的定位更是受到全世界的关注。水声定位技术可以用于海上黑匣子定位、水下油气管道和电缆铺设定位、沉船打捞定位、潜水员定位等方面。本文对水下音响定位技术进行了研究,设计了一套通用性好、操作简单、便携式的数字音响定位系统。本论文对水下音响定位技术的发展和国内外现状进行了介绍,对水下音响定位发射装置的信号形式进行了分析,提出了一种数字化信号检测方法和流程,给出了数字音响定位系统的工作原理。论文根据系统工作原理提出了数字音响定位系统样机设计与实现方法。首先描述了硬件系统的组成和功能,将音响定位的硬件系统分为信号预处理模块、数据采集模块、数据处理模块、显示控制模块4个部分,并分别对各个模块的功能、设计思路和核心芯片选择等做了详细的说明。其次对系统软件和算法进行了详细设计,提出了系统信号特征提取算法和信号处理流程,并在设计的硬件平台上进行了基于DSP和FPGA的嵌入式软件编程和开发,实现了系统功能。最后在系统样机完成后进行了水池试验,对系统的技术性能进行测试,系统各项指标满足研制要求。