随着现代集成电路不断发展和数字信号处理技术理论的日益完善与成熟，信号的数字化处理以其明显的优势得到了越来越广泛应用。数字信号处理已经在生物医学工程、声学工程、地震、雷达、通讯、语音、图像等领域发挥了重大作用。自然界的信号多是模拟信号，因此，信号数字化处理常常需要进行信号的数模、模数转换。本课题水声信号同步记录回放电路模块的主要功能是高速精确的采集、存储和回放声波信号，它是声纳系统的核心组成部分。在进行数据转换处理时，该电路模块采用18bit分辨率、2MHz采样率的ADC、DAC。同时，高速高精度的转换产生的海量数据采用大容量FLASH进行实时存储和回放。此外，还设计标准的RS-485通讯接口，能够方便的实现远程多点信号采集系统。该电路模块的主要特点是信号处理频率范围宽，涵盖所有声波范围。并且在信号的全幅度全频率范围内保证0.5dB的还原增益误差，具有很高的精度指标。该模块电路采用正向方式设计开发。它是水下声波采集回放系统的专用电路，是数字化信号处理的核心部件，可以完全替代老式磁带机的模拟的存储方式。本论文首先阐述了整个电路模块的整体设计构架以及设计原理，其次论述了各功能电路的具体设计，然后说明模拟信号处理和FPGA程序设计开发。最后介绍了版图设计与调试测试结果，并做出设计总结。