水下声信道具有严重的多途扩展且伴随很强的背景噪声,单通道接收机很难获得足够的信噪比,而常规多通道接收机随着通道数的增多计算复杂度显著上升。与此同时,在移动水声通信中信号会经历严重的宽带多普勒效应,基于自适应锁相环技术的窄带多普勒补偿方式仅能补偿有限的载波相位变化,而无法补偿由收发平台运动导致信号波形的压缩或扩张。针对上述问题,本文基于有效空时处理技术和宽带多普勒补偿技术,结合Turbo迭代均衡思想展开了水声通信接收机技术研究。首先,研究基于空时处理技术的移动单载波接收机。针对单通道接收信号而言,研究包含插值器的基于信道估计的宽带多普勒补偿线性均衡接收机和结合软入软出(SISO)Turbo迭代均衡思想的基于信道估计的宽带多普勒补偿线性迭代均衡接收机。针对多通道接收信号而言,研究基于自适应宽带多普勒补偿技术的空时处理接收机,该接收机利用空间预综合器在保证性能的前提下,降低处理复杂度。为进一步降低接收机误码率,提出了基于信道估计的宽带多普勒补偿线性迭代空时处理接收机。该接收机联合SISO-Turbo迭代均衡技术与线性均衡空时处理技术,实现多通道稳健通信。然后,研究基于直接序列扩频技术的空时处理接收机。针对信道条件相对稳定的通信系统而言,研究基于符号判决反馈均衡算法的空时处理接收机。该接收机以符号速率更新系统参数,使其有较低的复杂度。为降低接收机误码率,提出采用SISO-Turbo迭代均衡技术的基于符号判决反馈均衡算法的空时处理接收机。针对信道变化较快的通信系统而言,研究基于假设判决反馈均衡算法的空时处理接收机。该接收机通过假设发送符号的方式获取假设码片序列,使接收机以码片速率更新参数。最后,试验数据处理与仿真分析。利用线列阵试验数据和分布式接收基阵试验数据证明本文研究的移动单载波接收机的有效性。试验结果表明:本文研究的包含有效空时处理技术和宽带多普勒补偿结构的移动单载波接收机可以有效的获得多路信号的空间增益补偿宽带信号的多普勒效应,实现高速移动平台间的水声通信。利用仿真数据验证基于直接扩频空时处理接收机的有效性。仿真结果表明:本文研究的假设判决反馈均衡接收机可在时变信道下追踪信道变化,在长扩频序列下提取扩频增益。