水声测量系统是获得水声科研数据的关键设备。随着各国对海洋开发的重视,不同种类和型号的水声测量系统逐渐被应用于海洋环境的开发。测量系统的性能也随着高精度的采集芯片和高主频并行主控芯片的研发而有了很大的提高。本文研究设计的测量系统具有高精度的采样性能并能够进行大数据量传输,本文主要描述对硬件电路的设计和相应软件程序的开发和实现。测量系统选择具有高速并行处理能力的Altera的FPGA作为数据采集和网络传输的主控芯片。硬件系统的其他相应电路模块有网络传输电路模块、采集系统电路模块、调理电路模块、电源电路模块。软件系统的设计主要包括在Qsys中的硬件生成、自定义的IP核编写、软件程序的编写和存储程序的编写。硬件的生成是指在FPGA的Qsys软件中根据系统所需的硬件单元生成相应模块并为各单元模块分配相应基地址。自定义的IP核用硬件描述语言Verilog书写,通过在Qsys软件中的相应设置把程序封装成IP核并在Qsys中生成相应模块。软件程序的编写是利用已生成的硬件和C语言编程实现数据的采集和传输,采用UDP的网络传输形式实现数据的传输。数据的存储采用PC104挂载固态硬盘的方式实现,这样的存储方式不仅可以实现大容量快速的存储而且功耗低。最后,通过实验验证了本文设计的测量系统能够满足设计的指标和性能,表明本设计可用于高精度的数据采样和大数据量传输,具有重要的使用价值。