水声信道的环境非常复杂,表现在时域和频域上变化很快,可使用的带宽严重受限、所处的环境噪声高等特点。这些特点阻碍了高质量水声通信的发展。扩频通信技术抗干扰、抗多径的性能突出,在较低信噪比条件下也能准确传输信息。混沌映射产生的序列迭代方式简单、数量可观、且隐蔽性能优良,与扩频技术相结合可以实现高效通信。将时间反转镜技术应用到混沌扩频通信中,可以克服恶劣的水下通信条件,达到高效可靠的解码。本文对混沌序列扩频水声通信系统进行深入研究。论文首先介绍了混沌序列的种类,对其作为扩频码的优点进行了总结,并对模拟实值序列和二值化序列的产生方法进行仿真分析。在此基础上,讨论了混沌序列的伪随机性能。随后将混沌扩频序列与水声扩频通信系统结合,完成差分混沌直接序列扩频水声通信方案设计,对比分析差分混沌扩频与混沌差分扩频两种编码方式。接下来讨论了混沌循环移位扩频,在此基础上主要研究了M元混沌扩频通信系统,将时间反转镜技术与混沌循环移位扩频、M元混沌扩频通信技术相结合。本文对所研究的算法进行了计算机仿真实验和松花江试验验证,结果表明:混沌序列作为扩频码,可以实现混沌序列扩频水声通信的可靠解码,与时间反转镜技术相结合可以使系统的稳健性进一步提高。