视频目标跟踪系统在空防预警、战场监控、导弹防御以及精确制导等军事领域有着广泛的应用前景。在跟踪系统日益高速化和复杂化的趋势下，现场可编程门阵列器件（FPGA）所具有的强大高速并行处理能力和硬件可重构能力在该领域得到了越来越多的关注。可编程片上系统（SOPC）作为FPGA发展的一个重要方向，利用SOPC实现视频目标跟踪成为跟踪系统研究的一个新方向，具有重要的研究意义和巨大的应用前景。本文在分析视频跟踪系统的研究现状和发展趋势的基础上，首先对相关匹配、Mean-shift算法、粒子滤波以及光流法等几种常用跟踪算法进行简要的概述。其次，对系统工作状态进行设计，并对系统算法进行选取。为了提高系统的适应性和稳定性，本文对序贯相似性检测算法（SSDA）进行了改进，并将改进后的算法作为系统的跟踪算法。同时在保证系统实时性和稳定性的前提下，对系统搜索算法、预测算法和模板更新策略等进行了选取。然后，根据系统性能要求和数据流程，设计了一套基于SOPC的视频目标跟踪系统软硬件平台。本系统的硬件平台以FPGA为核心处理器，同时具有采集、监视和存储等功能电路。软件平台是在FPGA内搭建以NiosII软核处理器为核心的SOPC处理架构。通过逻辑功能电路和NiosII处理器协同工作的方式实现系统跟踪、搜索、预测以及模板更新等算法。最后对系统进行了多组外场实验。实验结果表明，该系统具有较高的跟踪精度、较强的抗干能力和较高的稳定性，满足系统性能指标。该系统与传统DSP+FPGA架构的跟踪系统相比，具有灵活性高、硬件可重构能力强以及便于升级等优点。