随着近些年对海洋的开发，水声通信的重要性得以凸显，对水声通信的速率及可靠性要求加大，因此正交频分复用(OFDM)作为一种高速率调制技术被越来越多的应用到水声通信领域当中。然而有些水声信道具有严重的多途效应和时变性，此类信道我们称之为双选信道(DSC)，DSC的时变特性导致的多普勒频偏和扩展破坏了OFDM子载波之间的正交性，导致了子载波间干扰(ICI)，影响OFDM水声通信系统的性能。本文正是在此背景下开展了DSC下水声OFDM系统的信道估计与均衡技术的研究，并对OFDM系统在DSP上的实现做了基础性的工作。　　首先，介绍了OFDM的基本原理并给出了双选信道的详细解释，在此基础上建立OFDM系统基于双选信道的数学模型。由于DSC下OFDM系统信道估计与均衡的复杂性，采用一种基扩展模型(BEM)近似DSC，因此系统的数学模型得以简化，所需要估计的参数大大减少。　　其次，利用BEM能较好的近似DSC的特性，介绍了一种基于线性最小均方误差(LMMSE)的信道估计方法，此种方法充分利用了信道频域矩阵的元素多集中在对角线及其两侧特性更为简化的估计了BEM的系数。同时也针对信道矩阵特性给出了基于LMMSE的三种信道均衡方法，即频域加窗法迭代均衡，频域消除法迭代均衡和时域迭代均衡，给出了在不同多普勒及不同的公式简化方法条件下各个均衡方式的性能，选出最优的均衡方式并根据仿真结果分析不同条件下均衡方式的性能，最优的均衡方式在合适的条件下信噪比为15dB时，均衡方式迭代次数为2次时误码率可以达到10-3以下。　　再次，考虑水声信道的稀疏性，介绍了稀疏的双选信道在各个路径的平均功率，时变信道的分布情况，以及利用恒包络零自相关(CAZAC)序列估计稀疏信道各路径平均功率的方法，并给出该方法的仿真结果说明其有效性。接着利用所估计的信道各路径的平均功率并考虑水声稀疏性的DSC，结合上一章介绍的信道估计方法与最优的信道均衡方法，对稀疏性的DSC进行信道估计与信道均衡，并比较不同条件下的仿真结果，其中信噪比为15dB时，均衡迭代次数为5时误码率达到10-4以下。　　最后，在对水声稀疏性的DSC下的OFDM系统行仿真研究之后，对基本的OFDM系统进行DSP实现。本部分先对实现的硬件平台做了介绍；再对基本的OFDM系统理论如升采样，PWM调制等进行仿真分析；在理论通过后设计实现的方案，考虑信号的发射与接收；然后将理论实现到DSP上，并在水池进行实验以验证OFDM的MODEM的有效性。