随着人们对水环境的日益重视,以及水资源稀缺、水污染等影响人类生活的现象日渐频繁,建立起对水环境足够的监管力度成为了我国乃至世界上许多国家的政府迫在眉睫的任务。对于小型水域(江河湖),我们需要传感器节点来监测其温度、化学成分、pH值等等各类参数,这些节点一般是被安装在水中需要长期监测。于是,开发一种低成本的、高效的、低功耗的适用于此类小型水域的水下监测平台则具有很强的现实意义。本文在此背景上研发了一种具有水下监测功能的平台,通过在水中安放监测节点,对小型水域的水质进行监测。设计的过程包括通信硬件电路的设计、通信调制解调模式的选择及程序编写、通信协议的编写以及实验室环境和开放性湖水中的实验测试。在总结了各类通信方法的情况下,本文选择了水下声通信作为通信的载体。而由于水下声信道本身具有的多径效应、多普勒效应和时空畸变等特性,传统的通信编码方式往往需要高性能高主频的主控芯片来实现。本文创新性地引入线性调制编码(Chirp FSK)的方法,并将其通信程序编写在低功耗的MCU芯片中,在保证通信正确率和速率的情况下,实现了节点的低功耗运行。为了保证通信的可靠性,本文单独设计了用于激发和接收声波信号的电路,采用了RFID式的唤醒模式来实现系统的超低功耗运行。发射电路方面,本文对比了多种功放电路,设计了最为有效但节能的放大电路；接收电路方面,本文结合了生物电微弱信号放大电路的设计方法和射频电路中的威尔金森功分器电路原理,设计了高可靠性的滤波放大电路,保证了通信的正确率。并在实验室环境中大量测试了通信样机,将其误码率控制在0.06%以内。在系统实现方面,本文设计了主从节点的通信方式,通过结合了移动节点和固定节点之间的信息,利用了传感器组网的方式,在水中建立监测网络。并选在半径为50-100米的开放性湖水中进行了测试,实现了对水环境的参数监测。