海洋占据了地球表面超过70%的面积,拥有丰富的油气、矿藏等资源,与人们的生活息息相关。近年来,随着人们对海洋资源需求的不断增大,与海洋相关的各种探测技术也得到了很大的重视和发展。勘探地震学作为一种当前主流的海洋探测技术,广泛应用于海底地质构造、海洋油藏、海洋鱼群密度及行为特征研究、海洋军事监测等方面。我国拥有近300万平方公里的海域和32000公里长的海岸线,是一个海洋大国,具有丰富的海上油气资源。但是目前来说,我国在海洋油气勘探等方面的研究尚处于起步阶段,在海洋油气勘探的过程中主要依靠购买国外的设备和技术,或者直接由国外的公司负责作业、代为勘探,这严重影响了我国的经济利益和国防安全。为此,近年来国家加大了对海上油气勘探的关注和投入,项目组课题“高分辨率海洋工程地震勘探采集系统开发”正是基于此而产生的。本文在分析研究海洋地震勘探原理的基础上,设计和实现了系统的同步和传输方案,主要工作内容如下:1.依据水下拖缆系统工作的特点,设计了一种基于硬件逻辑和锁相环技术的同步系统,在该系统中应用硬件逻辑同步方式解决了数字包之间的传输延迟,用锁相环技术解决了采集板上的采集同步。2.根据水下拖缆系统中水声数据传输的特点,设计了一种基于LVDS的高速数据传输硬件方案,利用预加重和均衡技术有效的解决了LVDS数据传输的距离问题。3.根据水下拖缆系统工作的特点,制定了水下拖缆传输系统的协议,采用命令通道和数据通道分立的方式实现了命令和数据的有效传输。4.依据水下拖缆传输系统的职责,完成了传输系统的硬件逻辑设计,采用流水线的方式实现了水声数据的及时、有序、可靠传输。