随着人类对海洋世界的开发越来越深入，水下机器人作为海洋开发的主要工具，已成为各国的研究重点。本文主要针对水下机器人之间的通信进行研究。水下机器人分为有缆机器人和无缆机器人两种。有缆机器人使用范围受到极大的限制，不能完成很多复杂的浅水环境的工作。无缆机器人控制灵活，能够适应复杂的浅海环境中的各项探测考察任务，因此无缆机器人获得广泛的应用，已成为各国研究的核心。本文主要完成水下机器人通信的研究。事实上，水下机器人通信研究就是浅水信道环境下的通信研究。浅水信道是一个复杂的多径信道，信道参数会随着时间、空间和频率的变化而变化，因此浅水信道已成为当今最复杂的通信信道之一。电磁波在水中的衰减非常高，传播距离非常短，不能完成浅水环境中信息的传输，而低频的声波信号能在水中传输几十公里，适合于浅水环境中的通信，因此水声通信系统的研究就是本文水下机器人通信系统的核心内容。本文选择第四代移动通信技术-正交频分复用（OFDM）作为水下机器人通信系统的基本理论，开发一个基于OFDM的水下机器人通信系统。利用OFDM技术优良的抗多途干扰实现水下机器人声通信。本文通过对OFDM技术的分析，提出一种适合于本系统正交调制方案实现正交频分复用。根据信道特性和机器人通信的要求确定通信系统的各项参数，使用工具MATLAB建立通信系统仿真模型进行分析，验证了改进的正交调制系统能够完成水下声通信功能。本文的主要工作之一是通信系统发射机的实现。使用FPGA实现发射机信号处理部分，包括以下功能模块：USB控制、组帧、信道编码、交织、符号映射、插值、IFFT、插入循环前缀、DAC控制。模拟信号处理部分，本文介绍的数模变换模块和滤波器电路的设计。在实验室对整个系统功能进行了实验验证，实验得到的系统误码率在0.02%以内，这证明本系统能很好克服多径干扰，达到良好的通信效果。