本发明公开了一种对水声通信中的接收信号进行多普勒补偿的方法，其包含以下步骤：发送端发送训练信号，并使信号在含多普勒频移和噪声的信道中传输；得到接收信号的采样值ｙ（ｎ），由训练信号ｓ（ｎ）估计出相应的接收信号（ｉｍｇ　ｆｉｌｅ＝＇ＤＤＡ００００３５４１３２６６０００１１．ＴＩＦ＇　ｗｉ＝＇１３０＇　ｈｅ＝＇７５＇　／）基于最小均方误差准则，最小化接收信号的估计值（ｉｍｇ　ｆｉｌｅ＝＇ＤＤＡ００００３５４１３２６６０００１２．ＴＩＦ＇　ｗｉ＝＇１０６＇　ｈｅ＝＇６９＇　／）与实际采样值ｙ（ｎ）之间的均方误差，由此得到目标函数；求解目标函数，得到相对多普勒频移的估计值Δ；根据得到的相对多普勒频移估计值Δ，得到信道的多普勒频移Ｄ，继而对接收信号进行多普勒补偿。本发明允许通信系统信道存在大的信道衰减，无需预先知道信道衰减系数，可以用数学中优化理论进行有效求解。