OFDM水声通信相对于传统的水声通信具有频谱利用率高、抗频率选择性衰落和窄带干扰等优点，越来越多地应用在遥测数据的传送和水下资源勘探等方面。而水声信道的复杂多变限制了OFDM水声通信的性能。本文主要研究OFDM水声通信中的同步和信道估计技术。　　 首先，介绍了水声信道建模的方法和OFDM通信系统的基本原理。在此基础上给出了OFDM水声通信系统的基本模型和参数的设置，并针对水声信道的特点，设计出新型的OFDM符号结构。　　 其次，介绍了定时偏移和频率偏移对系统性能的影响以及几种经典的定时同步算法和频率同步算法。在此基础上提出了基于时间反转的符号定时同步算法，仿真结果表明该算法在复杂信道下仍然具有稳定的性能。　　 然后，介绍了OFDM水声通信中传统的信道估计方法以及压缩感知理论，在此基础上给出了子空间追踪算法进行OFDM水声信道估计。仿真结果表明，在相同导频数目的情况下该算法可以获得更低的误比特率。　　 最后，研究了OFDM水声通信中经典的多普勒因子估计及补偿方法，但是该方法处理后仍然存在残余的多普勒因子，本文给出了基于压缩感知的OFDM水声信道的多普勒因子估计方法，可以进一步提高系统的性能。　　 通过本论文关于OFDM水声通信中同步与信道估计技术研究，保证了OFDM水声通信系统中符号定时的准确性、子载波间的正交性和获得信道信息的精确性，大大提高了系统的性能，搭建了OFDM水声可靠通信系统。