波浪是海洋中最常见的一种现象，波浪理论是物理海洋学科中研究的一个重要领域，波浪与海面大气交换、碳循环等一系列的科研项目有着密不可分的关系；海浪也是海洋工程设计建造中最重要的动力要素。长期、连续的波浪观测为这些灾害的预警提供了宝贵的数据，波浪的长期观测资料对降低由台风、海浪等海洋灾害造成的经济损失非常关键；波浪的监测与特征值计算的结果不仅有助于研究波浪的形成、生长模式，还有助于研究波浪的内部构成和外在特征。这些资料对研究解决海港和航道的淤积、港口的设计以及海洋石油平台的建设等海洋工程提供了原始数据和必要的动力参数。论文首先介绍了，波浪监测的各种方式方法和对应的原理，并分析了它们各自的优缺点，分析了波浪观测仪器的发展趋势。介绍了有缆式测波仪、自容式测波的系统组成，以及各个组成部分的构成和设计原理，以及部分硬件电路中器件的选型。为了解决声学测波仪在大风浪情况下，CW波脉冲回波信号能量弱，出现回波检测不到或数据误差较大的问题，将线性调频信号相关技术应用到测波仪中，重新设计测波仪采集系统和数据处理方法，对系统进行了低功耗设计。改进后的测波系统通过实验室的试验证明，基本上解决了上述问题。论文主要完成了如下几个方面的工作：1、分析课题任务书、以及要求的设计指标，编写了总体设计方案，完成了值班电路、采集器、控制器的硬件电路设计、相应的软件设计。2、根据系统低功耗的特殊要求，采用了多种降低系统功耗的手段，达到了设计的要求。3、根据工作水深的要求，进行了高低功率发射机的设计，并设计了自动增益放大器，增加了回波信号的检测概率。4、完成了实验室水槽测试实验，并对试验数据进行了分析处理。