信息化时代的到来,人类对于通信的研究逐渐从陆地和空中向浩瀚无边的海洋领域发展。由于海洋资源开发规模的不断扩大以及水上军事行动的日益增加,将海洋介质作为声信号传输通道的需求大大增加,但外场海上试验存在高成本、周期长等实际问题,因此建立适合特定海域环境的时变多径水声信道模型,对于实际海上测量具有一定的指导意义。本文主要建立适用于南海海域的时变多径水声信道模型,从而分析南海海域环境变化对水声信道特征的影响,研究内容如下:对南海海域全年的温盐再分析产品和全球地形高程数据进行预处理,主要包括海水中的声速值和海底地形形态,以此作为海洋三维环境下的动态参数,在一定程度上还原南海实际的海洋环境状态。分别建立具有慢时变与稳定特性的大尺度信道模型和具有快时变与随机特性的小尺度信道模型。以南海海洋三维环境下的动态参数作为数据基础,建立基于大尺度效应的水声信道模型,实验仿真结果表明,对于南海水体环境来说,使用高斯波束跟踪方法的BELLHOP3D模型相较于几何路径模型具有更好的仿真性能;以BELLHOP3D模型仿真结果作为大尺度效应背景场的信道模型,对每簇声线路径叠加上小尺度效应,使微路径产生扰动影响,提出了叠加小尺度效应的水下信道轻量化模型的仿真方法。从信道脉冲响应、信道传输矩阵、瞬时信道增益角度进行实验仿真,结果表明统计等效模型在反映南海海域水声信道时变性方面更具优势。利用本文建立的适用于南海海域的时变多径水声信道模型,结合四季和海域位置的变化,统计分析了南海海域的环境动态参数变化对水声信道特征的影响。