我国是一个能源大国，随着国民经济的迅速发展，我国对石油的需求量与日俱增。大型石油储罐作为油品存储的重要设施，在数量迅速增长的同时其安全也受到广泛的关注。石油储罐一旦发生事故，将造成巨大的经济损失，甚至威胁生命、财产安全，影响巨大。本文以基于游弋式无线传感节点的石油储罐罐底腐蚀在线检测系统的应用为背景，研究储罐封闭空间内的水声通信技术及实现方案，主要工作包括以下几个方面：　　（1）建立了储罐水声信道模型，明确了不同形状、不同尺寸封闭空间水声信道的冲激响应，讨论了储罐空间内多径信号的特点，并与海洋中的多径效应进行了对比与分析，为构造适合储罐内应用的水声通信方案提供了理论依据。　　（2）针对储罐内水声信道的特点以及对水声通信的要求，提出了直接序列扩频OFDM通信方案，并分析了扩频OFDM通信方案的抗多径性能，讨论了扩频OFDM的信道编码方案。计算机仿真和试验数据表明，扩频OFDM技术相比传统OFDM方法在储罐空间内拥有更可靠的传输性能。　　（3）游弋式传感节点在检测过程中需要将采集到的腐蚀声发射数据回传到中央控制站，这一过程需要尽可能高的传输速率。扩频OFDM系统方案的扩频过程造成了频谱资源的浪费。论文结合储罐腐蚀声发射检测应用中扩频序列较短的特点，提出了映射序列扩频OFDM的方法。仿真和试验证明了映射序列扩频OFDM方案比直接序列扩频OFDM方案传输效率提高了两倍。　　（4）分析了多普勒频移对储罐内扩频OFDM水声通信系统的影响，提出了基于最大相关峰偏移的多普勒因子估计方法，采用两步补偿法对多普勒频移进行补偿，计算简单、运算量小，能满足实时处理的需要。试验证明利用本文的估计与补偿方法，能够有效消除游弋式传感节点移动中的多普勒频移对通信的影响。