水声信号的分析在现代海洋科学研究中扮演着十分重要的作用,而进行分析的前提是水声信号数据的采集积累。本论文设计了一种低功耗水声数据存储系统,以CPLD和MSP432为核心扩充外围功能电路。利用CPLD控制A/D实现多通道同步采样,将原始混合数据发送到MSP432中,并且预留I/O端口以根据实际需求进行功能扩展,在MSP432中对接收到的数据进行乒乓操作并存储到外部存储媒介上。设备回收后,在PC上位机利用相关软件进行观察分析处理,进行低频线谱检测。设计提出一种双输入可变步长级联的线谱增强器算法,对主通道的噪声进行两次抑制,同时控制参考通道的噪声,从而更好地提高信噪比。在处理过程中采用可变步长对滤波器抽头系数进行迭代,加快了收敛速度,降低了稳态误差。同时要求系统满足微型化、低功耗的要求,以适应工作环境灵活的应用需求,并搭载于不同类型的海洋观测平台使用。在完成方案设计之后,对整个系统的硬件构造、电路进行设计以及硬件调试工作和软件编写。本系统经湖上外场试验测试,系统的实际工作性能与预期设定的性能指标相符。外场试验中能够对水下环境噪声和目标信号数据进行长时间采集存储,保证了系统工作的可靠性和持续稳定性,具有良好的工程应用前景。