声波是水下唯一可进行远程传输的信息载体，由于水声信道具有窄带宽、强多径、高噪声、随机时-空-频变等特性，因而实现水下节点间高速率、稳健的通信是亟待解决的难题。正交频分复用(Orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,OFDM)技术具有抗多径衰落、抗突发干扰、频带利用率高等优点。然而应用在水声环境中，水声信道的多径效应使某些子信道发生深度衰落。信道时变和节点运动产生的多普勒频移会引起子信道干扰，都会影响最终解调结果。所以OFDM水声通信信道估计与均衡技术是提高系统性能的关键。　　论文研究了基于OFDM系统的最小均方误差(MinimumMeanSquaredError,MMSE)信道估计及一些改进算法。分析了原有的块状导频最小均方误差(BLOCKMMSE)算法和自相关矩阵分解最小均方误差(DecompositionforMMSE，DECMMSE)算法，提出了针对MMSE算法信道自相关矩阵求解的改进方法，仿真结果表明其性能优于通过统计规律求自相关矩阵的MMSE算法。针对梳状导频MMSE信道估计算法，提出了时域最小均方误差(TimeMMSE，TMMSE)算法和变换域插值最小均方误差(DFTinterpolationMMSE，DFTMMSE)算法。由于TMMSE经过了时域滤波降低了噪声的影响，故性能略优于原有的梳状导频MMSE算法；DFTMMSE算法首先通过DFT插值得到块状导频，再进行BLOCKMMSE均衡，信道估计性能在一定程度上取决于DFT插值精度。对算法进行了仿真和试验研究，验证了所提算法的有效性。　　论文针对由采样频偏与多普勒频偏引起的子信道干扰展开研究。针对接收端与发送端存在的采样频偏，提出了基于相位差拟合的信道干扰抑制算法。通过拟合进行采样频偏测量，利用变采样滤波器进行补偿。该方法受噪声影响较小，得到的线性相位近似平行于理论值，降低了估计误差。对于相对运动引起的多普勒频偏，提出了搜索频偏因子的信道干扰抑制方法，通过搜索确定多普勒因子，利用高分辨率DFT进行干扰抑制。仿真结果表明该方法可以有效的进行多普勒因子测量，克服由多普勒带来的子信道间干扰。最后，对干扰抑制方法进行了试验验证，使数据星座图的收敛性提高，降低了误码率。　　最后研究了OFDM水声通信判决信道均衡的方法。利用差错控制编码技术作为判决方式。提出了基于块状导频的判决迭代均衡算法，仿真结果表明判决迭代均衡算法具有良好的时变信道跟踪能力。对比了不同编码方式的系统性能。针对梳状导频结构的OFDM系统，提出了判决二次均衡方法，仿真结果表明判决二次均衡算法大大降低了梳状导频插值误差，并且可以在导频间隔较大的情况下达到较好的均衡效果。最后使用判决迭代均衡算法和判决二次均衡算法对试验数据进行了处理，其均衡后的数据误码率比传统算法降低了一个数量级，充分验证了算法的有效性。