海洋中富含有多种类的矿产资源,面对陆地资源的日趋匮乏,人们转而对海底资源的开发已势在必行,声波是探测海底资源的主要手段,这就促使科学人员加强了对海底沉积物声特性的探究。同时,对于沉积物声特性的研究不仅有利于海底资源的开发,还有利于对海底地貌的掌握,从而进行海底管道的布设和海洋工程的建设。因此,研究海底沉积物声特性具有重要意义。而获取声学参数的方法就是通过海底沉积物声波测量装置进行测量。其中,海底沉积物声波测量主控系统作为测量装置的核心,其控制性能的优劣关乎测量结果的有效性。正是在这一背景下,本文对海底沉积物声波测量主控系统进行设计与开发。论文主要展开的工作内容如下:(1)论述了国内外有关海底沉积物声学参数的测量方法,依据实验室测量法以及原位测量法的发展现状,本文总结了研究海底沉积物声速和声衰减参数的测量方法和控制参数确定。(2)根据测量装置要求,分析海底沉积物声波测量控制系统的工作原理,结合测量需求和控制系统的工作原理对主控系统拟定了技术指标,并确定了海底沉积物声波测量主控系统的结构。(3)完成了主控板硬件电路,主要有选取主控芯片、STM32最小系统运行必要电路、外扩存储电路、外部数据存储电路以及多种通信接口电路的设计与调试。(4)开发了上位机声波采集控制软件,包含有串口通信程序、声波采集参数设置程序、向下位机发送数据和接收数据程序、保存采集数据程序等;进行了下位机STM32主控系统的软件设计,包括IO通信控制程序、RS-485/RS-232通信程序、数据采集控制程序、数据存盘和数据上传程序。(5)进行了主控系统四路分时复用IO端口的静态测试,以及采样控制读取数据过程的模拟,并对读取的波形做了简要分析。