正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术有很高的频带利用率和数据传输率。水声信道中的可用带宽资源非常有限,因此,基于正交频分复用的高速水声通信技术得到了越来越多的研究和关注。扩频技术具有良好的抑制干扰能力,同时又被广泛应用于多用户水下通信组网中。本文期望结合OFDM技术和扩频技术,建立一种时频联合编码水声通信系统模型,在抑制信道内有色干扰的同时,针对点对点之间的通信进一步提高系统的数据传输率。本论文的研究工作主要包括以下三个部分:1.系统分析了当信道内存在有色干扰时,对OFDM水声通信系统的影响。理论分析和仿真结果表明,信道内有色干扰会导致OFDM子载波频谱估计偏差,增加了系统的误码率。2.结合OFDM技术和扩频技术,建立了一种时频联合编码水声通信系统模型(Time and Frequency OFDM, TF-OFDM),给出了TF-OFDM模型的信号检测和解码方法。3.对TF-OFDM系统的数据传输率,抑制有色干扰和多径效应的性能进行了理论分析和仿真验证。同OFDM系统相比,结果表明:①当信噪比较高时,TF-OFDM系统能有效抑制信道内的有色干扰,减小系统误码率。信噪比较低时,误码率与OFDM系统相差不大。②TF-OFDM系统提高了数据传输率,在符号持续时间一定时,系统所采用的Gold码阶数越高,数据传输率也就越高。③TF-OFDM系统能较好地抑制多径干扰,减小了系统误码率。④TF-OFDM模型在检测与解码时,对系统信噪比有一定的要求(在本文仿真条件下,需要信噪比大于3dB)。由于需要多次解扩,增加了系统的复杂度,加大了计算量,这是TF-OFDM系统付出的代价。