对北极地区的探索和开发是我国海洋战略布局的重点之一,而水声通信是实现北极冰下和水下综合信息感知与信息交互的最为重要的手段。水声发射机作为水声通信系统中必不可少的一部分,其性能优劣对整个水声通信系统有着重要的影响。为了满足极地水声通信小体积以及发送不同形式的信号的需求设计并实现了一种基于SoC FPGA的水声通信发射机。本文设计的发射机由数字信号产生单元,功率放大器以及换能器阻抗匹配构成。其中数字信号产生单元围绕SoC FPGA进行设计实现。SoC中的ARM核作为主控,对上位机通过网口传来的数据进行处理和存储;利用SoC片内的AXI总线把HPS中的数据传输到FPGA中。功率放大器采用数字D类功放,对D类功率放大器的SPWM调制和Δ-Σ调制进行了仿真对比分析。对SPWM调制的几种采样方式进行了分析,利用SoC中的FPGA实现了对信号的SPWM调制的中点采样输出。完成了D类功率放大器硬件电路的设计。在信号产生电路和功率放大器之间加入光耦隔离电路来减少数字电路和模拟电路的互相干扰。功率放大器的驱动级选取了IR2110S芯片来驱动MOSFET。在功率放大器和换能器之间加入了匹配电路来进行换能器的阻抗匹配。本文对数字通信基本的调制方式进行了介绍,并对LFM、2FSK、BPSK和QPSK信号进行了仿真和生成。在水池首先利用标准水听器对发射机的声源级进行了测试,发射机的声源级在8kHz-16kHz的工作频段内都大于等于180dB,满足设计要求。然后利用发射机对仿真生成的几种测试信号进行发送,利用水听器对发射的信号进行了接收,并对接收信号进行了处理和分析。实验结果验证了设计的水声通信发射机能满足水声通信的基本要求。