伴随着海洋探索的深入,海洋通信作为关键技术获得了广泛关注。针对海洋水声环境复杂性,传输介质不均匀,水声信道长时延窄带宽特性所导致的接收信号严重的符号串扰,及有限训练序列难获取准确信道信息等问题,本文开展了水声通信稀疏自适应Turbo技术研究。全文主要内容及创新如下:1.首先介绍了水声信道物理特性,建模了水声信道,并探究不同信道参数对信道编码性能的影响。其次,针对水声相干通信接收信号串扰问题,引入了最小均方误差（MMSE）下的Turbo均衡方法。针对传统方法假设符号服从高斯分布,忽视传输符号固有分布,提出了一种基于期望传播（EP）干扰消除（IC）的频域Turbo均衡（EPIC-FDTE）。它利用EP估计真实后验分布,提高均衡性能外,还将接收信号转至频域,降低计算量。最后,利用外信息转移（EXIT）图分析,EPIC-FDTE较精确线性均衡（Exact-LE）及其它频域Turbo均衡有更快收敛速度;采用误码率（BER）曲线分析,当BER为10-3时,EPIC-FDTE较Exact-LE及软干扰消除均衡（SICE）都有约1.5d B增益。相对软干扰消除（SIC）频域Turbo均衡（SIC-FDTE）及频域判决反馈（FDDF）的频域Turbo均衡（FDDF-FDTE）有2d B增益;2.针对水声信道长时延特性,传统信道估计因矩阵求逆运算量高,而自适应算法具有计算量小的优点,且范数约束可有效提高估计精度,故将选择性迫零改进的成比例归一化最小均方（SZA-IPNLMS）算法应用于水声通信。不同于传统硬阈值方式,利用抽头比例系数来约束小抽头系数,可提高信道估计精度。实验表明:当BER为10-3,较传统范数约束信道估计有1d B增益。因水声信道窄带特性,使训练序列不宜过长,故引入了软迭代信道估计提高信道估计精度。因EP可提供可靠符号后验估计,设计了一种基于EP后验估计软迭代信道估计。此外,针对软迭代估计的误差传播问题,给出一种基于阈值的信道估计更新方案。仿真表明:当BER为10-3时,相对基于训练序列及传统软迭代信道估计,分别有1.5d B及0.8d B增益;3.在水声多入多出（MIMO）高速率通信下,不仅存在因水声信道造成的符号串扰（ISI）,还存在不同信息序列共信道干扰（CCI）,挑战均衡性能。为此,在应用于MIMO的EPIC-FDTE算法基础上,提出了一种基于双向（Bidirectional）增强的均衡BI-EPIC-FDTE方案。它利用3D-EXIT图及误码率曲线分析,BI-EPIC-FDTE较EPIC-FDTE收敛更快及接收性能更好。综上所述,本文所研究的水声Turbo均衡技术,优化了Turbo均衡及软迭代信道估计,改善了信号接收性能,并降低了复杂度,适合水下通信场合,如水下传感网络,水下航行器等方面应用。