水下声信道因其具有显著多途、多普勒扩散和有限带宽等特性，被认为是自然界中最复杂的无线媒介。作为多载波技术的一类，正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)除了具有平坦衰落特性和较高的频谱利用率之外、还拥有系统结构简单、能够兼容其他信号处理技术等优势，近年来被广泛地应用于中等距离高速水声通信。特别地，OFDM系统通过加入长度不低于信道响应的循环前缀来降低水声信道带来的时间扩散，然而，对于时间扩散在几十毫秒左右的强多途信道，循环前缀通常较长。为了降低频率资源的损耗，OFDM系统必须相应地增加符号长度（载波间隔变小），而载波间隔的减小将会提高系统对频率扩散的敏感性（一个符号长度内的信道变化无法忽略），从而引入严重的子载波干扰。此外，循环前缀通常占符号长度的20％左右，这无疑降低了OFDM系统的通信速率，难以满足高速通信的需求。　　与OFDM技术相比，滤波器组多载波技术(Filter Bank Based Multicarrier,FBMC)具有边带能量泄露少、无循环前缀等特点，同时能很好地降低时频扩散带来的符号干扰和子载波干扰，因此引起了我们的关注。理论表明，FBMC系统的通信性能的依赖于成型脉冲的时频特性，虽然有部分文献提出了利用信道特性进行脉冲优化的思想，但没有充分利用传输信道特性（没考虑信道幅度信息），因而得到的成型脉冲并非是特定信道下的最优脉冲。此外，这些研究主要根据无线信道经验模型进行设计，没有根据实测信道进行脉冲设计的相关文献，因此本文的研究重点是如何根据实测的水声信道散射函数设计与之相匹配的适应性成型脉冲。　　首先，我们在Gabor理论框架下对OFDM和滤波器组多载波/偏置正交幅度调制(Offset Quadrature Amplitude Modulation，OQAM)的基本原理进行了统一讨论，其中FBMC/OQAM为FBMC的一种调制方式，以研究成型脉冲的时频局域特性对FBMC/OQAM系统性能的影响。其次，我们在详细分析水声信道特性与成型脉冲时频特征的基础上，提出了一种快速且易于实现的适应性成型脉冲优化方法，该方法的优化准则主要基于系统增益最大化和信道干扰最小化。接着，提出了一种FBMC/OQAM系统的快速实现方法，在该系统的基础上实现了时变信道模型下的通信系统仿真实验，仿真结果表明，在高频散信道下，与其他成型脉冲算法相比，该算法在降低计算量的同时，提高了FBMC/OQAM系统的传输性能。最后，我们在千岛湖试验场完成了对应的通信试验，试验结果进一步验证了本文脉冲设计算法的有效性。