随着人类开发海洋步伐的加快，水声通信技术获得了飞速发展，其中的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术由于能将宽带信道的频率选择性衰落转换成各个子信道上的平坦衰落，可以简化接收机均衡器的设计，因此受到了研究人员的重视。　　 本文对OFDM的几个关键技术——峰均比抑制、信道估计和频率同步进行了理论分析和计算机仿真。由于水声信道中多普勒效应明显，因此频率同步问题是研究的重点。在对多普勒条件下OFDM信号性能进行分析的基础上，本文设计了一种OFDM水声通信方案，该方案将发射信号封装成特殊的帧结构，利用插入的定时信号和训练序列分两步对多普勒进行较为细致的补偿。为验证其性能，进行了相应的水池和海上试验，通过试验数据的分析表明该方案可行，即使在收发双方相对运动的情况下仍能对接收信号进行较好的频率同步。　　 考虑到水声通信常工作在低信噪比条件下，本文研究了将OFDM与扩频技术相结合的MC-CDMA技术，它能克服低信噪比条件下OFDM信号误码率偏高的问题。但传统的算法传输率很低，本文提出了一种提高传输率的改进方案，该方案将传输信息调制到扩频码的循环位移值上。由于扩频序列经过循环移位后相关性能不会发生变化，因此不影响系统的抗噪声特性，通过对空气声试验和海上试验数据的分析也验证了该方案在低信噪比条件下仍有良好的性能。