水声通信技术是水下信息交互的主要手段,水声信道尤其是浅海水声信道是目前最为困难的无线信道之一,水声信道是时变、空变的。近年来,移动平台如自主水下航行器(AUV)的迅速发展对水声通信提出了新的需求,在移动情况下,多径干扰和多普勒效应是水声通信的主要障碍之一。因此为了实现移动平台可靠、低功耗的水声通信,必须克服多径干扰和多普勒效应,而Chirp扩频技术的特点正好符合移动水声通信的要求。本文首先分析了浅海移动水声信道的特点,并针对移动平台着重分析了多普勒效应的影响,并给出了浅海移动水声信道模型,为后续通信系统的仿真奠定了基础。然后对移动水声通信中的多普勒估计和帧同步技术进行了分析研究,对正反扫频的双曲调频(HFM)信号方法进行了着重推导分析,并与其他基于线性调频(LFM)信号和HFM信号的方法进行了性能对比分析,结果表明正反扫频HFM方法性能最好。接着对Chirp扩频技术不同方式进行了研究,主要分析了三种调制方式,一种是二进制正交键控方式,另外两种是直接调制方式,分别为Chirp-PSK调制和Pattern时延编码(PDS)调制,并着重对直接调制方式在抗多径和多普勒的性能进行分析,并在此基础上给出了新的接收机解调方案,通过仿真表明本文提出的利用相邻码元进行时间反转卷积得到编码时延差值的PDS系统的性能最好。最后,对Chirp扩频系统进行了实验验证。基于AUV移动平台设计了一套移动水声通信实验数据采集系统,在莫干湖进行了移动平台水声通信实验,结果表明在发送节点与接收节点存在相对运动时,本文中给出的PDS系统性能表现良好,进一步验证了仿真的结论。