中国南海海域的西沙、南沙等群岛，蕴藏着极其丰富的渔业资源和矿产资源，而且，战略位置极其重要。日益枯竭的陆地资源使得对海洋资源的开发更加迫在眉睫，随着我国海军的战略任务由“近海防卫”变为“远洋防卫”，建立高度可靠的远程水声通信系统已刻不容缓。本文的主要内容是设计一套半双工通信的水下数据转发系统，能够接收不定时来的海洋环境监测数据，利用扩频通信算法，将数据调制到扩频信号，并发送到水声信道中，由水上机接收信号并解调数据。本项目主要由水下和水上两部分组成，水下部分即为本水下数据转发系统，水上部分为PC机、收发合置换能器以及包含相应通信算法的水上机应用软件等。利用本系统可以稳定、准确、方便地实现对海底环境监测数据的回收和存储，而不需要人员船只出海将设备捞起，而且本系统的数据存储功能可以存储多日的数据，避免海洋环境对于上位机回收海底环境监测数据的影响。本文具体完成工作包括基于MSP430单片机的值班模拟调理电路、ARM数字信号处理电路等电路板以及底板等电路的硬件电路设计，组合成一个完整的硬件平台。软件部分需要完成的工作包括单片机中运行的唤醒信号识别算法（1024点快速傅里叶变换等），ARM数字信号处理电路板中应用程序以及相关底层驱动程序等。本文的工作还包括在实际海洋环境中对本水下数据转发系统进行功能测试。