随着国家对海洋经济发展战略的重视,与之相关的水声通信技术作为海洋环境监测和获取海洋信息的有效手段,正慢慢成为通信领域研究的热点。但是水声信道环境复杂,严重的多径效应、丰富的环境噪声、严重的多普勒频移等都给水声通信带来了巨大的挑战。而信道均衡技术作为对抗多径效应最有效的手段,对整个通信系统的可靠性与稳定性起着至关重要的作用。水声信道具有天然的稀疏性,因此可充分利用信道稀疏性这一先验信息来加快信道均衡算法的收敛速度。由于通信收发机的相对运动、海水的波动等影响,接收信号会叠加一个时变的相位偏移。当均衡器处理带有抖动相位噪声的信号时,可能会导致均衡器的抽头值发生偏转,均衡器性能骤降。而联合锁相环的均衡器能实时跟踪时变的相位噪声,提高水声通信系统的可靠性。基于上述背景,本文的主要贡献如下:首先,本文介绍了水声通信技术的发展历史及研究现状。然后对信道均衡技术进行了概述,介绍了各种自适应均衡算方法的优缺点。其次,受零值吸引最小均方（Zero Attracting Least Mean Square,ZA-LMS）算法的启发,本文在已提出的稀疏控制成比例最小误码率（Sparse Control Proportionate Minimum Symbol Error Rate,SC-PMSER）均衡算法的基础上,通过在其目标函数中加入近似0l范数的稀疏惩罚项,迫使均衡算法在迭代过程中将幅值较小的均衡器抽头向零值吸引,称该算法为零值吸引稀疏控制成比例最小误码率（ZA-SC-PMSER）均衡算法。分别推导了该算法在线性均衡器和判决反馈均衡器下的迭代公式,并在稀疏模拟信道和实际采集的静态水声信道条件下进行了仿真,验证了ZA-SC-PMSER算法的有效性。最后,针对传统的联合数字锁相环的均衡器,锁相环参数的更新都是基于最小均方误差（Minimum Mean Squared Error,MMSE）准则的,而通信系统的均方误差最小时,误码率不一定最小。针对此问题,本文提出了一种基于最小误码率（Minimum Symbol Error Rate,MSER）准则的锁相环相位追踪算法,并将其嵌入到稀疏信道均衡算法中。最后在带有抖动相位噪声的稀疏模拟信道和实际时变水声信道条件下进行了仿真实验。结果表明,提出的算法误码率更低,收敛速度更快。