声音在水声信道中传播,经过不同途径到达接收端,产生严重的多途效应,导致传输信号在通信频带内产生频率选择性衰落。对于单载波相干通信来说,多途效应会引起信号的前后时隙相互叠加,这种现象称之为多途干扰。对于中远距离水声通信来说,多途干扰是不可避免的干扰因素。信道均衡技术通过对接收序列调整抽头系数的权值,可以恢复出原始发射信息,是一种有效的抗多途信号处理技术。对于水声通信来讲,均衡技术为接收端信号处理核心部分。论文以单载波通信为载体,在时不变水声信道条件下对线性均衡器、判决反馈均衡器、盲均衡器和分数间隔均衡器进行了研究。比较分析了自适应算法参数和算法类型对均衡器的影响,并对线性均衡器与判决反馈均衡器、波特间隔均衡器与分数间隔均衡器的性能进行了比对,分析各自的优劣。除了多途干扰外,水声通信还有多普勒频移,强噪声等干扰源,因此,结合锁相环、时间反转镜和空间分集等技术对均衡器为核心的信号处理系统进行了改进。为解决通信速率问题,论文设计一种结合空时编码技术的MIMO系统,将单路高速数据的转化为多路并行传输的低速数据,在接收端采用判决反馈均衡器进行译码,仿真结果表明该算法在高信噪比条件下能实现较SISO系统更高的传输速率的同时保证较低的误码率。论文最后对莲花湖和松花江两次试验数据进行了处理和分析,试验结果显示结合了锁相环的判决反馈均衡器与时间反转镜技术联合使用,可以补偿失真的相位和抑制码间干扰,对不同阵元的输出进行合并处理后的信息误码率进一步降低,表明均衡器结合其他技术一起使用可以保证水声通信节点间的工作性能。