信号处理机是声呐系统的主要组成部分，用于完成实时信号处理任务。随着微电子技术的发展和信号处理技术的进步，信号处理机不断更新换代，新型的平台规范、多样化的处理器和高速的互连总线广泛应用于新型的信号处理平台。与国外相比，国内的信号处理机水平略显落后和保守。在这样的背景下，本文选择了研制新型信号处理机的课题，旨在解决信号处理机设计中的一些关键技术，为提高信号处理机的设计水平贡献自己的力量。　　信号处理机的设计是一项多学科交叉、理论与工程紧密结合的工作，本文通过分析国内外的研究现状，提出了信号处理机的设计原则:(1)采用标准化的平台规范;(2)选用高性能处理器;(3)采用高速互连总线;(4)模块化的设计思想;(5)完善的系统软件支持。通过分析声呐信号处理中的常用算法，提出了对信号处理机设计的需求。根据需求，本文提出了基于多核DSP的高性能信号处理机系统设计方案，提出了在VME总线基础上增加LVDS总线扩展系统带宽的设计方法，同时保证了信号处理机的计算能力和通信能力。根据模块化的设计原则，将信号处理机系统分为背板、CPU主控模块、多核DSP信号处理模块、多通道AD模块几部分。　　信号处理机是一个复杂的系统，包含硬件平台、软件支撑环境和算法应用程序三大部分。本文从设计者的角度按照实际工程开发步骤对这三大部分进行了详细阐述，重点诠释新技术、新问题和我们提出的新方法。在软件支撑环境设计上我们解决了一些关键技术，包括互连网络设计、多通道数据采集实现、高速数据存储实现、多DSP实时调试方法实现等。本文在多核DSP信号处理机上完成了主从声呐信号算法的处理流程，对比于上一代单核DSP信号处理机，体现出了多核DSP在大规模实时信号处理任务上的优势。　　本文的主要创新性工作包括:　　(1)结合声呐系统的实时性要求，分析了信号处理机的计算量、存储量和吞吐量的需求，为声呐信号处理机的设计提供理论依据。通过对实际声呐系统的分析得知，可以从提高系统带宽和计算能力两个角度来提高信号处理机的性能。　　(2)根据对Amdahl定律和加速比的研究，提出了信号处理机的设计原则。根据设计原则和需求，本文提出了基于多核DSP的声呐信号处理机设计方案，采用了在VME总线基础上增加LVDS总线扩展系统带宽的设计方法。　　(3)提出了一种信号处理机系统中多DSP实时调试方法，并设计了调试程序，可同时调试多个板卡的多个DSP，实现程序加载和结果显示。　　(4)在多核DSP信号处理机上实现了完整的主动声呐信号处理流程。通过对比不同的并行化实现方法得知，提高算法优化程度是进一步提高本文所设计的信号处理机性能的关键。　　信号处理机的研制是一个循序渐进的过程，本文力求翔实地介绍了在信号处理机研制过程中所做的探索性工作和积累的宝贵经验，为今后的研究提供了参考。