随着对海洋探测和开发需求的不断增加，高分辨率成像声纳的应用越来越广泛，其研究内容也越来越受到人们的重视。目前高分辨率成像声纳主要有两种：一种是使用电子电路进行波束形成的高分辨率成像声纳，但此声纳通常体积大、功耗高和成像速度慢；另一种是使用声透镜进行波束形成的透镜成像声纳，此声纳具有体积小、功耗低以及成像速度快的优点。本文研究了透镜成像声纳的工作原理，并在此基础上设计出了透镜成像声纳的数字信号处理系统，为设计小体积、低功耗和高成像速度的透镜成像声纳做好技术准备。本文首先完成了透镜成像声纳数字信号处理系统的方案设计以及系统的指标论证，并在此基础上完成了透镜声纳数字信号处理系统的软硬件设计，主要包括数据采集板的软硬件设计和控制板的软硬件设计。数据采集板的硬件设计包括FPGA配置电路设计、A/D转换电路设计、SDRAM控制电路设计以及LVDS传输电路设计；软件设计包括A/D控制模块的设计、SDRAM控制模块的设计、FIFO模块的设计、包络检波算法模块的设计以及LVDS模块的设计。控制板的硬件设计包括FPGA配置电路的设计、RS-232串口电路的设计、W5100驱动电路的设计以及PC/104总线扩展电路的设计；软件设计包括LVDS模块的设计、FIFO模块的设计、串口通信模块的设计以及W5100控制模块的设计。本文最后完成了数据采集板和控制板的单板调试以及系统的整体联调工作，从调试结果来看，系统能够稳定正确地工作，实现了预定的功能。