载人潜器、ROV、AUV等探测设备在海洋中的应用十分广泛。水声定位技术能够为各类的海洋探测装备提供位置信息，是海洋科学调查中必不可少的一种技术手段。随着海洋技术的发展，人类对水下定位技术不断提出更高的要求，将便于安装的小型定位系统与数字通信系统相结合已经成为水下定位技术的发展趋势，因此开展对水下定位通信算法与系统研究具有重要意义。本文主要完成了基于小型圆阵定位通信系统的设计与实现并对相关定位通信算法展开了研究，具体研究内容如下：
　　水下定位算法的研究，首先提出了一种基于chirp信号自相关特性的时延估计测距方法，实现对声源距离的估计，然后对单声源DOA估计算法多重信号分类(MUSIC)算法、最小方差无失真响应(MVDR)算法、反卷积波束形成(dCv)算法进行了小型圆阵列模型建模，仿真分析与实验，对比了几种DOA估计算法的性能。针对dCv算法，提出一种基于希尔伯特相位检测的改进算法，缓解浅水环境下多径，阵元遮挡导致的信号幅度相位失真，快拍数较少等因素带对定位精度的影响。最后对相关时延估计测距和DOA估计算法开展了水下实验进行验证。
　　水下单发多收数字通信的研究，论文给出了一套水下单发多收通信信号处理流程，包含基带信号生成、信号调制、合并、自适应均衡等。提出了一种将定位和通信结合的水下单发多收数字通信方法，利用定位的先验信息对多通道信号进行相位补偿后合并提高了信号的信噪比。进行了相关算法仿真和水下实验验证。
　　共同设计并研制了一套定位通信系统，包含接收端前端处理电路、信号处理系统、网络通信接口、发射端功率放大与阻抗匹配等等，初步实现了水下定位通信的功能并开展了相关的实验。