随着人类对海洋探索的不断深入,水下机器人技术已成为一种重要的海洋开发手段,并得到了迅速的发展。对于水下机器人的控制命令和航行作业状态信息的传送,岸基或船基平台通常借助于水声通信来完成。本文开发的水声通信系统就是以水下机器人为工作载体,设计与实现一个水下移动通信系统的硬件平台。水声通信系统的设计充分的考虑了水下机器人的应用需求,主要围绕系统低功耗、“ARM+DSP”的双处理器结构、以及嵌入实时操作系统VxWorks三个方面展开。系统硬件平台主要包括基于CODEC的音频编解码模块、基于FPGA的逻辑控制与数据缓冲模块、基于ARM的嵌入式系统模块和基于DSP的协处理器模块。整套硬件平台能够完成数据采集、通信信号处理和系统控制。信号处理板是硬件平台的研究重点。在信号处理板设计与调试过程中,首先通过可编程逻辑器件FPGA建立了系统的数据通路,实现了FPGA、ARM、DSP三个模块间相互通信;其次,进行了独立模块的存储器与外设的调试和底层软件设计;最后,在基于ARM的嵌入式系统模块上建立了操作系统VxWorks,以实现系统任务调度和进程管理,并在VxWorks下完成了与硬件相关的应用模块调试,从而实现了可应用于水下机器人的实时水声通信系统的基本功能。