水声通信系统在深海载人潜水器的应用中具有非常重要的意义，可靠、高速的水声通信可以有效保证下潜的安全以及高效率的作业。通过对“蛟龙号”载人潜水器多年的海试结果分析，证明了非相干水声通信的重要性。载人潜水器未来如何在恶劣应用环境下，提高非相干通信的可靠性、高通信速率是本文研究的重点。　　本文首先分析了水声信道的特性及其对水声通信的影响，并且重点分析了载人潜水器环境对水声通信的影响，针对上述的困难研究了基于Gabor Chirp FSK频谱叠加、统计匹配滤波器检测、Turbo乘积码软输入软输出迭代译码的非相干通信算法，并对新的非相干通信算法进行了湖试和海试验证，该非相干水声通信系统工作性能良好。　　研究工作的创新点有以下几点:　　1、提出了一套完整的基于Gabor Chirp FSK频谱叠加、统计匹配滤波器检测、Turbo乘积码软输入软输出迭代译码的非相干通信算法。该非相干通信算法对母船船体强、色噪声有更好的抑制能力，并且具有较高的通信速率，以及鲁棒性强的特点。　　2、提出了统计匹配滤波器在色噪声环境下的信号检测算法，该算法能更好的抑制色噪声的干扰。　　3、提出了统计匹配滤波器与Turbo乘积码的软输入软输出级联算法，能够更好的提升系统的纠错能力。