常常采用原位测量法与实验室测量法来获取海底沉积物声速和声衰减特性。使用原位测量法对海底沉积物进行测量时具有扰动性小的特点,还可以获得沉积物原位声学测量特性;使用实验室测量法首先需要采集沉积物样品,虽然在保存以及运输至实验室的过程中存在一定的扰动,但是在得到沉积物声学特性的同时,也可以得到密度、孔隙度、弹性模量以及含水量等一系列的物理特性,所以原位测量法与实验室测量法各有一定的优点和不足之处,两者是相辅相成的。当前海底原位观测装置需要能够同时实现海底沉积物原位声学测量和采样,以此实现建立了原位测量与实验室测量的连接桥梁,以尽可能地准确获得能够和原位测量一致的声速、声衰减以及物理特性。同时,在很多领域内精确地获取海底沉积物声学参数是人们清楚了解海底沉积物的声速及声衰减特性的重要前提,通常采用提取海底沉积物声学信号的方法来计算出声速和声衰减系数,在处理测量数据的时候,为了提高读取效率和避免误差,需要设计合理的算法来处理声学信号。本文开展主要研究内容如下:1.通过对原位声学测量头的结构阐述、功能阐述以及测量原理分析,完成对原位声学测量头的整体方案设计,包括介绍声学探杆、温度测量探杆等其他组成硬件以及单元构成;2.选用在深度（28）mh 25.0纯水状态下进行的原位声学测量头静态标定测量所得到的数据,着重对比分析采用起跳点判读法、特征点判读法、自动判读法、互相关判读法所计算出声速结果,振幅包络法、频谱分析法所计算出声衰减系数结果,得出相应的结论,同时将它们使用MATLAB整合在一起搭建了GUI界面,实现了处理数据的高效准确性;3.采用原位声学测量头对纯水进行标定测量,在静态情况下,探究不同深度、不同边界对声速以及声衰减的影响;在动态情况下,探究不同速度对声速以及声衰减的影响;4.制定实验方案以及搭建海底原位分层观测运动模拟实验平台,在高圆桶中模拟了具有水、泥质沉积物和砂质沉积物三种不同介质的海底环境,采用原位声学测量头分别进行动态分层测量与采样,验证原位声学测量头能够同时实现原位声学测量以及沉积物样品采样的功能。