当今社会，通信技术迅猛发展，人们所说的通信主要是指空间的有线以及无线通信，这些通信技术已经发展的比较成熟，而水下的通信尚在研究与发展之中。近些年来，因军事和海洋开发的需要，人们开始越来越关注海洋中通信系统的研究以及开发。因为电磁波和光波在水中传播时的衰减比较严重，迄今为止人们发现的唯一的能在水下进行信息传递的最有效的媒介是声波，所以在海洋中检测、通信、定位和导航主要利用声波。在这种时代背景下，海洋中基于水声的通信系统的研究成为了研究的热点。本文针对水下传感器自组网络声学通信开展研究工作，根据水声信道的特点以及国内外的发展现状及研究方法，主要研究水声通信系统信号的自动检测以及信号的解调处理，设计了一个基于FPGA的自动信号检测的水声通信解调系统，这种方法在一定程度上增强了系统的抗干扰能力。本文在介绍了水声通信系统总体结构和发射端发送的信号的帧格式之后，提出了信号检测的方法以及信号解调处理的方法，在介绍信号解调方法之前对信号的调制方式MFSK进行了介绍，为后面的信号解调方法的确定以及实现提供了理论基础。本文主要工作之一，是结合当前信号检测技术已取得的研究成果，提出了一种自相关信号检测的方法。该检测方法与其他的信号检测方法相比具有以下优势：误判率低（或者说是虚警率低）、检测灵敏度高、算法简单、比较适合于硬件实现、实时性比较好。经过FPGA时序仿真验证了方法的可行性，FPGA硬件实验验证了该方法能够在较短的时间内实时的、准确的检测到突发信号的到来，及时的启动解调模块开始解调工作，大大地降低了整个通信系统的误码率，提高了通信系统的可靠性。本文的另一个主要工作，是结合系统的调制模块是采用的MFSK方式调制的特点，研究接收方如何把发送方发送的携载信息的已调信号中包含的信息解调出来，因为水声通信系统实时性的要求，最终选择的是用FFT（快速傅里叶变换）方法解调。该FFT解调模块，包括解调方案的确定、FFT算法基本原理的介绍、原位计算的FFT解调模块的硬件架构设计、各子模块的设计以及FPGA实现、整个解调模块的测试以及验证过程。解调模块的设计采用的是基-2按时间抽取的方法来实现的。以altera公司提供的quartus ii11.0为软件平台，利用VHDL描述的方式实现了12位512点的FFT解调，并且以cyclone iii系列的Ep3c10e144c8n为硬件平台，进行了解调模块的仿真、综合、验证等工作。最后的实验结果表明，该FFT解调模块的计算结果达到了项目的预期要求，解调速度比DFT（离散傅里叶变换）提高了很多倍，能够满足水声通信系统中实时信号处理的要求。