近年来,海洋探索和海洋资源开发逐渐向大范围、大深度方向拓展,同时,对水下作业装备也有了更高的技术要求。小型深海移动工作站搭载自治式水下机器人(Autonomous Underwater Vehicles, AUV)作为新型海洋开发装备得到了各国海洋开发研究部门的重视,随之,一些关键技术难题也亟待解决,其中之一就是在海水环境中如何为AUV与移动工作站搭载对接过程提供一个稳定的、安全的非接触式信息交换平台。通过总结和研究国内外水下信息交换技术的研究成果,在综合分析水下声通信、水下蓝绿激光通信和水下电磁通信的原理和优势之后,结合水下机器人与搭载对接基站之间的通信速率和通信距离要求,针对在水下搭载对接过程中高压、强信号干扰、强腐蚀和复杂多变的海水环境,本文设计了基于电磁耦合的水下非接触式信息交换系统。本文首先对电磁耦合理论进行了研究,依据电磁耦合原理提出了基于电磁耦合非接触式通信的基本模式;对海水中电磁传输特性进行了细致的研究,为接下来的方案设计提供理论支持。其次对系统进行了方案设计,对信息交换机和环形天线做了耐压水密处理;综合水下电磁传输特性并依据该系统对通信速率和通信距离的要求选定了载波频率;通过对耦合环形天线尺寸参数的理论分析,并结合对比实验,对环形耦合天线进行了参数优化设计;该系统采用二进制ASK数字调制解调方案和基于FPGA开发的硬件平台来实现信息的发射和接收。接着对系统的硬件平台和软件程序进行了详细的设计,主要包括数据发射模块设计、数据接收模块设计和其它外围电路模块的设计;硬件模块的搭建以CycloneⅣ为核心芯片,结合外围电路接口和片上存储器构成了 FPGA开发平台;软件程序设计采用层次化、模块化设计方法对各个模块进行底层的逻辑电路设计。最后对该系统进行了地面测试、水下试验以及海试试验,验证了该系统在海水环境中进行信息交换的可靠性和优越性。