我国疆土辽阔,地大物博,不止有宽广的土地,也拥有绵长的海岸线和一望无际的海洋领土,所以在海洋领土探索、海洋资源探测和水声实验等方面需要具备海洋探测能力的水下探测设备。浮标作为可在某一固定范围持续长时间进行数据采集的设备,在海洋数据采集方面发挥出巨大作用。本文通过对比国内外浮标系统的设计方案,决定在浮标多通道数据采集系统的基础上增加北斗模块,使浮标系统采集到的数据可以远距离传输到指挥母船上,保证浮标布放后工作正常,提高设备的可靠性。设计上主要分为四部分:航标灯通信定位部分、数据采集模拟部分、数据采集数字部分和数据存储部分。航标灯通信定位部分以STM32芯片为核心,主要用于处理来自串口的上位机指令及北斗模块的GPS和卫星通信数据。数据采集模拟部分包括放大、滤波、单端信号转差分信号,对水听器信号进行信号调理。数据采集电路部分以FPGA芯片为核心设计NIOS Ⅱ系统实现32通道数据采集和以太网传输功能。数据存储部分是基于树莓派卡片式电脑上安装在Windows 10 IoT Core系统上的UWP实现以太网数据接收和存储。在本文最后部分对浮标系统的功能进行了测试,验证浮标系统的功能实现及稳定性。