水声传感网络是海洋环境信息感知和探测的重要手段。网络中多个水下传感器节点感知的环境信息,通过水声通信的方式实现节点间信息的交互和传递,并将所获取的信息上传至监控中心进行分析,实现对特定水域环境与目标的感知和探测。因为水声信道带宽较窄,所以水声传感网络的信道容量较低。同时,传感网络中节点所感知的信息往往需要与节点的位置信息相关联。所以,水声传感网络节点通信和定位的结合是近年来水声传感网络技术的研究热点。压缩感知理论是一种将压缩和采样结合的低采样率方法。本文利用水声传感网络中发送数据的节点的稀疏性和发送数据的节点空间分布的稀疏性,结合水声信道传输特性,将压缩感知理论应用于水声传感器网络节点的通信与定位研究,为未来水声传感网络通导（通信、导航）一体化设计提供新的思路。本文的主要内容和创新点归纳如下:（1）为了提高水声通信系统的信道容量和性能,提出了基于压缩感知的水声传感网络多节点协作通信机制。由于水声传感网络发送数据的源节点具有稀疏性,可以将多个源节点数据同时传输等效为压缩感知中的测量过程。理论分析证明了多节点并发传输过程的传输特性,满足压缩感知测量矩阵的约束等距性要求,目的节点采用基追踪重构算法,可以恢复多个并发传感器源节点的数据。在理论分析的基础上,利用Bellhop水声信道模型开展仿真实验,证明了该通信机制的可行性,相对于传统点对点水声通信方法,该机制可以有效提高信道容量。（2）为了获得感知信息节点的位置信息,提出了基于压缩感知和接收信号强度比值的节点定位方法CS-RSSRL。利用水声传感网络声源节点的空间分布具有稀疏性,基于接收信号强度与信号传输距离的关系,构造了满足约束等距性要求的压缩感知测量矩阵,定位融合中心采用基追踪重构算法和位置解算算法,能够获得声源节点的位置信息。在理论分析的基础上,利用Bellhop水声信道模型开展仿真实验,并开展湖试实验研究,证明了该定位方法的可行性,与基于接收信号强度比值的最小二乘定位方法相比,该定位方法的定位误差较小。