声学多普勒流速剖面仪(ADCP)是一种利用超声信号的多普勒效应和超声测距原理,来测量水流断面不同层面的流速的装置。在海洋洋流观测和河流流量测量中广泛应用。目前国外数字ADCP技术发展比较成熟,而国内目前还没有商用产品推出,所以研究发展我国自己的ADCP技术产品很有必要。由于处理器运算性能和功耗的限制,传统ADCP算法和系统主要通过模拟电路来实现。随着DSP运算性能的提升和模数转换器(ADC)的分辨率和采样率的提升,人们更加希望将信号的运算尽可能的放在数字端进行。这样可以简化模拟链路端的复杂度,提高系统的通用性、灵活性和稳定性。作者经过调研分析,在充分了解了ADCP技术基本原理的基础上,确定了本文ADCP信号处理系统的研发方案。采用了具有并行高速处理能力的FPGA技术和功能强大的DSP信号处理技术。利用短时功率谱估计算法——复自相关算法和AR功率谱估计算法。利用超外差技术,TGA放大器技术,超声功率驱动技术,实现对高频小信号的提取、放大和传输。设计了相应的原理电路,PCB电路板,完成了硬件制作,并设计了计算流程,编写了相应的软件程序,最终完成了实验室台面的数字ADCP信号处理系统。对制作完成的系统进行了实验室环境下的功能测试和简易水环境下的流速测试,结果表明系统实现了设计的基本功能。本文设计的ADCP系统具备功能较强、体积小、性价比高、结构简单和通用性强的特点。利用FPGA和DSP,提升了系统的信号采集和数据处理能力。为ADCP系统的换能器发射波形研究和多普勒频移估计方法研究等提供了一个高效的验证平台。