水声测距信标是用于对水下目标进行测距、定位的一种测量设备,将信标安装于水中的航行体,通过固定于海底的基阵接收其发射的信号,在对收到的信号进行相应处理后,即可得到接收基阵到与水中航行体之间的距离。本文的主要研究内容是设计并实现一型水声测距信标,应用于实际的测距系统。本文分析了水声测距信标的测距原理,给出了测距流程,对水声测距信标需要具备的功能进行了梳理,提出了设计指标;根据实际工程要求设计了系统结构,确定了水声测距信标的总体设计方案。本文根据水声测距信标的功能要求设计了以TI公司MSP430低功耗单片机为核心的控制单元;根据信标工作环境设计了以MOSFET驱动的入水检测开关;从提高能耗效率角度出发,分析了各种功放电路形式,设计了以D类放大电路为核心的发射电路,计算了变压器参数,设计了保护电路;为提高系统测距精度,采用DS_SA.45s高精度原子钟设计了系统的时钟同步电路;设计了串口通信电路以完成与上位机的通信;在分析系统电源需求的基础上设计了供电电路。本文针对信标机功能要求编写了相应的系统软件,并进行了系统软硬件的联调。通过实验室测试、消声水池测试和湖上测试,结果表明该测距信标性能可靠,工作稳定,各项指标均达到了预期设计要求。