多径哀落、频带有限和共信道干扰是影响宽带水声通信性能和容量的主要因素。OFDM技术具有较高的频谱利用率和良好的抗多径干扰能力,被广泛地用于解决宽带水声通信中频带有限和多径哀落对系统性能影响的问题。波束形成技术被认为是解决共信道干扰的重要途径,其主要功能是使接收系统形成空间指向性,进行空域滤波,抑制干扰或噪声,提高接收端信噪比,增加系统容量。将波束形成技术应用于OFDM水声通信中,在不需要额外的发射功率或频带的条件下,可以进一步增加OFDM水声通信系统的信道容量,提高系统通信距离。波束形成算法决定了波束形成器的性能。MVDR波束形成算法在干扰抑制和方位分辨力方面都具有明显优势,然而,MVDR是一种窄带信号处理方法,对于OFDM水声通信系统中的已调宽带信号并不适用,因此需要将窄带MVDR算法扩展到宽带,基于此本文重点研究了适用于OFDM水声通信的宽带MVDR波束形成算法,包括宽带非相干MVDR算法和STMV算法,在此基础上提出一种CBF和STMV级联式的改进算法,解决了STMV算法感兴趣方位波束谱背景变高的问题,并有效地降低了STMV算法的运算量,改进算法综合了CBF和STMV算法优点,具有算法稳健、分辨力高和抗干扰性能强等特点。在宽带MVDR波束形成算法研究的基础上,本文提出并设计了基于CBF、STMV以及改进STMV算法的OFDM水声通信系统,仿真结果表明采用波束形成技术的OFDM系统较传统的单水听器OFDM系统的通信性能得到了大幅提升,验证了波束形成技术在OFDM水声通信中应用的可行性和有效性,为进一步提高OFDM水声通信系统信道容量,改善通信性能,实现远程、高速水声通信探寻了新的技术途径。