随着人类开发利用海洋活动的日益深入，水声通信技术越来越多地被应用到海洋环境考察、资源开发等领域。在未来的高科技研究领域中，水声通信技术已成为研究热点之一。但由于水声通信传输条件恶劣，存在严重的噪声背景，并且水下声信道的带宽十分有限，再加上复杂的多径传播和时间、频率选择性衰落，导致水声通信信号严重畸变。因此如何解决多径干扰以及信道衰落成为设计水声通信系统时所面临的主要问题。　　SIMO技术近几年持续发展，各种水声通信系统中也越来越多地采用SIMO技术来克服衰落提高系统性能。本论文基于SIMO水声通信系统，对其关键技术展开研究，提出适用于水声信道的相位估计技术从而保证了接收分集时的信号合并增益，将被动时间反转镜技术应用在SIMO水声通信系统中重组多径抑制码间干扰。采用chirp扩频（ChirpSpreadSpectrum，CSS）技术调制信号，并在厦门大学实验水池以及厦门港浯屿浅海海域进行了实验，数据结果表明该系统可以实现距离10km、信息传输速率400bps的零误码传输，不仅能提高系统抗衰落的能力，还能使水声信道的多径干扰得到抑制，实现了系统可靠性的显著提高。　　本文的主要工作概括如下:　　1、系统地介绍了国内外SIMO水声通信的研究现状，分析了水声信道的主要特点及其对水声通信性能的影响，简单介绍了chirp信号特性及CSS系统。　　2、搭建基本的SIMO水声通信系统，研究信道相关性对接收分集性能的影响，并对接收分集技术中的四种合并方法进行性能分析比较并结合复杂度考虑，等增益合并是一种算法和复杂度折衷且性能较好的技术，使系统在提高抗衰落能力的同时也更易于实现。　　3、针对实现信号等增益合并的前提是要将各路信号相位校准，提出基于chirp信号的数字相关法相位估计技术。实验证明该技术适用低信噪比下的水声信道且可靠性高，保证了信号合并增益。　　4、针对水声信道的多径干扰，深入研究了基于SIMO的被动时间反转镜技术的原理。仿真和实验结果表明，基于SIMO的被动时间反转镜技术在水声信道中能重组多径抵抗码间干扰。　　5、在实验室水池和厦门港浯屿浅海海域对SIMO水声通信系统进行了实验，实验结果表明，该系统具有较强的抗衰落、抗多径能力，可靠性较高。并且随着接收阵元数的增加，系统性能随之提高。