本发明的一种用于高精度水声定位系统的信号设计及处理方法，面向海洋科考、勘探、作业、安防等对水下多用户、高精度的定位导航需求，包括信号设计和信号处理两个步骤，信号设计过程中采用直接扩频序列来设计信号，设计完成的信号通过长基线水声定位系统的发射电路和换能器发射出去，而信号处理过程采用与信号设计过程相同的参考直接扩频序列进行处理，可以同时得到多普勒频移和码相位，准确估计得到信号的发射时刻，可以保证较高测距精度，由于使用直接扩频序列技术设计信号，利用直接扩频序列码的自相关和互相关特性，区分不同信标，使水下机器人可以工作在只接收处理信标信号的单程定位模式，解决传统长基线水声系统用户数目有限的问题。