水声通信是实现综合水下信息感知和信息交互的主要手段,不仅具有较强的军事利用价值,而且是民用领域中不可或缺的水下信息传输手段。水声信道特别是浅海水声信道成为迄今为止最困难的无线信道,如何克服多径干扰、时延和多普勒扩展、时变衰落,是水声通信技术中需要重点解决的问题。近几年,水声通信技术得到了繁荣的发展,运用在水声通信的传输方式繁多,其中跳频通信具有良好的抗干扰能力,抗衰落能力和易于与窄带通信兼容的特点,所以特别适合强多径、强干扰、强衰落的浅海通信。本文利用传统跳频与MFSK结合的技术和差分跳频方式进行通信,分别在仿真环境和实验中,比较MFSK、SFH/MFSK、FFH/MFSK、DFH这四种调制方式的性能。本文首先介绍了浅海水声信道的相关知识,概述了MFSK的调制和解调技术,并对利用FFT解调技术进行了可行性的理论分析。对于常规跳频通信,深入研究了跳频序列的产生和同步方法。针对差分跳频通信,重点研究了差分跳频构造函数和检测技术,对差分通信的逐符号检测技术和频率序列检测技术进行了优化。根据水声通信的特点,本文提出了一种运用于水声差分通信的G函数,此函数具有良好的随机性,且频率间隔较大。解调时,分别利用采用汉明距离作为距离度量的硬判决算法和采用能量谱线值(欧氏距离)软判决算法。本文还建立经典多径水声信道模型和湖上水声信道模型,对四种调制方式进行了仿真以及性能分析。最后介绍了FH/MFSK水声通信系统在莫干山湖上的湖测实验的情况。实验中将四种调制方式分别进行了距离为100米、150米、200米的通信实验,采集数据并进行后期解调,结果表明DFH在现场应用上具有更佳性能。