随着人类社会的不断发展,资源的利用逐渐从陆地转向更大面积的海洋,水声通信系统的发展使得我们对海洋资源的探索日益增加,伴随着人类探索海洋的活动逐步深入,可靠的水声通信网络就成为了海洋研究的热点。但是针对不同的海域,试验海况也是不尽相同的。本文主要是对青岛胶州湾海域进行海上水声通信试验,在此过程中我们发现了误码、丢帧、无法正常通信等情况。为了找到具体影响因素,对试验中传输的声信号进行了采集和处理分析。论文以水声通信试验为研究背景,首先对水声通信系统进行了详细概述,并对水声通信系统的信道特性进行总结,主要有传播损失、阴影衰落、多普勒效应、多径传播和环境噪声等五方面。针对水下复杂的通信环境,本文在调制技术应用中引入了对于相位和幅值失真不敏感的MFSK,并对其调制解调方式进行详细研究。其次通过测试多普勒频移和时延差做自相关得出的模糊度函数来进一步说明线性调频信号在同步方面的优势,它有很明显的相关峰,可以在接收端很好的实现同步捕获,因此本文采用了线性调频信号(Linear Frequency Modulation,LFM)作为同步信号来实现帧同步,以此确保水下声通信网络的系统性能。然后本文还研究了对于八分之一功率传输情况下,信号产生丢帧时所应用到的水声信号处理相关技术,分别在预处理、波束成形和后置处理三方面进行展开。论文中的主要工作是通过在胶州湾海域开展的试验,提出了胶州湾海域水下通信信道模型。然后在后置处理中的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)、低通滤波去除高频噪声的处理分析上,把传输距离为1km中的不同发射功率之间的接收数据进行横向对比,并且对于八分之一功率发射产生丢帧的情况分析出了高频噪音影响较大的结论。针对高频和低频噪声,文章中采用了语音增强技术和主动消除技术,并验证了其可以减少水声信道中的噪声对接收端信号的干扰。