水声通信作为当前水下远距离通信的重要途径,在海洋领域扮演着越来越重要的角色。在实际应用中,水声通信既能实现水下的信息传递,又能提高对海洋信息的获取能力。本文基于差分时延差编码通信体制设计了一套通用水声通信系统,通过波形存储直读方式产生系统所需的码元,利用码元种类编码和时延差值编码对通信信息进行编码,并通过拷贝相关技术实现信息的解码,从而有效抑制水声通信中的多普勒频移和多径干扰,增强信息传输的可靠性,实现任意波形的传输与通信。论文的主要研究内容包括以下几个方面:1、为实现差分时延差编码通信同时建立通用水声通信平台,提出水声通信系统的总体方案,分析发射系统和接收系统的总体框架及关键模块。2、重点研究差分时延差编码通信体制,分别从差分时延差编码、拷贝相关解码、数据帧格式以及码元信号选取四个方面对通信体制进行分析和设计。3、重点从硬件和软件层面对发射系统进行设计。在硬件层面,基于W5500设计以太网传输模块,实现上位机与发射机之间TCP协议的数据传输;利用SRAM设计数据存储模块;通过数模转换单元和低通滤波单元的搭建,设计波形输出模块;基于FPGA设计逻辑控制模块。在软件层面,基于Qt平台开发人机交互界面,介绍上位机软件的数据传输与实时监控功能。4、分别从水听器选取、信号调理模块、信号采集模块对接收系统进行设计,利用LabVIEW软件开发信号采集界面,介绍接收系统上位机软件的实时显示与存储功能。5、研制基于差分时延差编码通信体制的水声通信系统,对以太网传输速率进行测试,实验结果表明发射系统与上位机之间的数据传输速率满足通信系统的要求。利用通信系统进行水箱通信实验,实验结果验证了系统通过时延差值编码方式编码信息的准确性。最后对通信系统进行湖试通信实验,实验结果验证了系统在不同条件下编码、解码信息的准确性以及传输信息的可靠性。