陆地资源的逐渐匮乏致使人类将目光和焦点转向了蕴藏丰富资源的海洋,水声收发设备作为人类探索海洋资源的工具也越来越引起人们的关注。通常使用的水声通信设备价格比较高,而且在近距离的浅海进行简单的信息传输显得有些资源浪费。在此背景下,本文基于STM32硬件平台设计了软件无线电结构体系下的低成本、低功耗的水声收发信机。具体工作如下:首先,根据软件无线电思想设计了水声收发信机的总体结构,说明其工作原理和硬件组成,并完成软件设计。由于水声信道的可用频带比较窄,为充分利用频带,选择使用16-QAM的调制解调方式。接着对水声收发信机的关键技术进行了深入研究,主要包括载波恢复模块的锁相环技术、定时同步模块的Gardner算法,并使用理论推导分析的方法说明了其核心算法的工作过程。其次,进行水声收发信机在MATLAB平台上的总体仿真,对使用到的关键技术进行验证,并利用仿真结果分析其算法的适用性。同时利用MATLAB的工具箱完成了收发信机滤波器的抽头系数设计,并对其滤波的结果与MATLAB功能函数滤波结果进行了对比分析。最后,基于现有的实验条件,进行了硬件实验平台的搭建,并对外设进行了时钟与引脚分配。然后将软件仿真实现的程序移植到以STM32为核心的开发板上,并将STM32与超声测距模块连接进行联合测试,进一步验证关键算法在硬件平台的适用性,并利用串口助手与示波器完成测试与结果分析。