随着海洋资源开发的不断深入,水下作业变得普遍起来。水下机器人一定程度上能满足入水作业的需要,但因成本过高,大部分情况下,仍需蛙人入水作业。一款应用于蛙人的水声通信设备能保证水下作业顺利完成,保护蛙人的生命安全。本文设计了一种综合式水下通信设备,该设备能完成近距离的模拟语音通信和远距离的数字指令通信。文章通过算法和硬件两方面详细介绍水下通信设备,包括水下通信设备的工作原理、算法实现以及总体硬件结构等。算法方面根据需求,选择单边带作为设备的模拟通信算法。通过分析韦瓦法单边带调制过程,提出了直接频谱搬移的单边带实现方法。并针对模拟语音通信的缺点,对语音进行降噪、发射均衡、音量自动调节等优化处理。数字通信算法则选择扩频算法,通过多普勒估计对扩频算法改进,使之能更好的适应实际信道条件。算法选定后,在TMS320C6748平台上进行了算法实现,给出了算法的实现流程图,并对算法的运算时间进行优化。硬件方面主要分为信号处理平台的搭建与驱动编写。根据两种算法,搭建了数字信号处理模块、数据采集模块、前放模块、功放模块以及电源模块。各模块分别详述了选型标准,电路结构。同时,完成了数据采集模块的驱动编写,保证设备正常运行。通过仿真验证了算法的可行性,电联调检查硬件电路状态。于水池对设备进行测试,水池试验表明设备工作在正常状态,能进行语音对讲和指令收发。语音清晰可辨,指令传输稳定符合设计要求。最后,外场试验验证了设备的通信距离。