视频跟踪器是图像制导武器的核心部分。相关跟踪算法因为其操作简单、实用性强而在跟踪系统中得到广泛运用。本文主要围绕视频跟踪器硬件系统设计以及在该系统上的相关跟踪算法和多相关峰下稳定跟踪算法的实现而展开。论文主要包括以下四个方面:首先设计了基于数字信号处理芯片(DSP)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的视频跟踪器的硬件平台。从器件的选择、模块划分与功能设计及PCB布线方面介绍了系统硬件设计原理;详细阐述了视频跟踪器的软件流程。其次完成了可编程器件FPGA的逻辑设计。从设计原理与技巧上探讨了LINKPORT数字差分接口、I2C初始化、显示界面设计、字符叠加、图像放大、NiosII主控设计等模块的实现过程,给出了时序结果。接着研究了相关跟踪算法及其在DSP中的实现。介绍了四种常见的相关算法。讨论了模板刷新策略及实现步骤。在标准相关算法的基础上作出改进:隔点匹配以提高匹配速度;相关点排除算法实现对理论最佳匹配点的修正;曲面拟合法以实现准确定位。最后探讨了相关跟踪中多个相关峰的情况下如何实现稳定跟踪的问题。通过分析多相关峰形成原因及形状特征,提出并实现了基于投影形心、基于投影重心的跟踪方法,有效的解决了跟踪漂移问题。本文完成了系统硬件平台设计和软、硬件调试工作,实现了算法的仿真及应用。设计的硬件平台具有较高的通用性,包括多种接口方式,方便以后扩展。本文的创新之处有两点:一是对相关跟踪算法作了三点改进,提高了跟踪精度和速度;二是提出并实现了两种多相关峰下稳定跟踪算法,具有较大的工程应用价值。