随着水声通信的应用领域越来越广泛,水下通信系统的研究得到了较快的发展。水声信道是一个非理想的随机信道,具有非平稳和频率选择性快衰落特性,由于受到海水各种条件的影响,使该信道的有效带宽严重受限,并具有多普勒不稳定性,为水下通信数据传输带来了巨大的挑战。于是本文提出了直接序列扩频系统和多载波直扩CDMA系统,旨在提高信息传输速率和频带利用率,并用于在低信噪比条件下的中、远距离通信。本文的研究工作有以下几个方面:1、本文首先从概念上引出了水声通信中的多载波扩频技术,结合其发展过程,系统性地对本论文所做课题进行了阐述与定位。2、通过对传统DS-SS理论及扩展频谱原理的分析,研发了以QPSK调制发射、RLS(最小二乘)均衡接收及M序列的生成等技术关键为基础的直接序列扩频系统,仿真结果的对比验证了该系统在应对复杂传输环境的性能可行性。3、设计开发了基于匹配滤波相关原理的非相干调制方式和基于单载波DS-SS技术的相干调制方式的两种多载波扩频系统。仿真模拟水声信道环境,对比了两种系统在不同条件下的通信传输性能。4、参与设计了以ADI-561DSP为核心处理芯片的硬件系统平台,并开发实现了直接序列扩频技术和多载波直扩CDMA技术的软件系统功能,完成了水声通信系统平台的软、硬件联调。5、通过水池实验和湖上实验的系统通信验证,证明了两种系统在真正复杂水声信道下传输数据的系统能力,对严酷水声环境干扰具有一定的鲁棒性。