扩频通信技术有诸如保密性好、传输距离远、抗干扰能力强等优点,已经被广泛应用于现代水声通信领域中。由于扩频通信算法计算量大,需要用 DSP、ARM等拥有较强运算能力的处理器来实现。运算能力强的处理器功耗必然会大,水下通信节点一般由电池供电,功耗增大导致节点工作寿命减少。　　本文设计了一种低功耗、低复杂度的二阶差分扩频系统。系统应用直接序列扩频来提高信噪比;在不进行多普勒估计与补偿、信道均衡和载波同步等条件下,应用二阶差分检测法来恢复信息码元。　　首先,本文研究了二阶差分扩频通信的原理及性能。仿真结果表明,多普勒频移为3Hz(载频为3kHz)时,系统在没有任何多普勒补偿、载波相位补偿和信道均衡条件下仍然能够正常工作。而在相同条件下,直接扩频通信系统完全不能工作。通过理论研究和仿真分析发现系统存在多普勒容限,且与系统的带宽、载频和伪随机序列长度有关。当多普勒因子大于系统多普勒容限时,系统性能急剧下降。　　其次,本文在 MSP432单片机上实现了二阶差分扩频通信系统的接收机。为了将驱动和应用充分解耦,本文设计了 MSP432设备驱动模型,将设备驱动封装为设备层和驱动层。应用程序可以通过相同的驱动来操作不同的设备。同时,本文利用内存池技术实现了快速的动态内存管理。　　最后,本文基于 Qt/C++实现了跨平台的二阶差分扩频通信系统发射端。发射端前端界面使用 QML开发,具有良好的动画效果和交互体验。发射端后台使用 C++实现了二阶差分编码、PSK调制、扩频等算法。　　通过系统联调和水池实验,验证了基于 MSP432的二阶差分扩频系统是可实现的和可靠的。系统相对于常规的直接序列扩频通信系统,具有抵抗多普勒频移、功耗低和结构简单等优点。