声学参量阵通过声波在介质中的非线性效应可以产生差频波信号,且差频波具有低频、窄指向性的特点,同时对发射换能器的尺寸要求较小。在水声通信中,较窄的指向性发射意味着将声线限制在较小的角度范围内,能够减少多途数目。因此参量阵这种能产生较窄指向性信号的发射声源在水声通信领域中具有一定的应用优势。但在参量阵理论中,由于原波激励信号和差频波之间存在的关系并非线性关系,欲在接收端得到的差频波信号即为想要传递的预设信号,那么需要在发射端对预设信号进行预先调制,以期调制后的信号通过水介质的自解调作用后,在接收端可以无失真地得到原本想要传递的预设信号形式。因此本文对参量阵发射信号的调制算法这一关键技术及其在参量阵通信中的应用进行研究。基于Berktay提出的差频波正比于原波激励信号包络的平方求二次导数的理论,论文研究了四种参量阵发射信号调制算法。文中通过理论推导和仿真发现:利用传统调制算法例如完全调幅调制算法、抑制载波双边带调制算法调制预设信号,通过参量阵发射以后在接收端得到的差频波会存在一定程度的失真,无法得到预期想要传递的预设信号形式。而通过双积分开平方调制算法和递推滤波参量调制算法则可近似无失真地产生具有想要传递的预设信号形式的差频波,此外仿真分析了递推滤波参量调制算法中权系数取值对性能的影响。在调制算法仿真的基础上,本文对窄指向性发射方法和具有较大开角的发射方法对应的信道结构进行了仿真分析,验证了窄指向性发射可以抑制多途、简化信道结构。最后,本文将参量阵发射信号的调制技术和差分Pattern时延差编码(DPDS)通信体制结合起来,分别利用完全调幅调制算法、抑制载波双边带调制算法、双积分开平方调制算法和递推滤波参量调制算法给出了具体的参量阵发射通信方法。在接收端利用本地副本和接收信号之间的相关性解调出相邻码元之间的时延差值,仿真比较了在不同信噪比环境下,四种参量阵发射信号调制算法的通信效果。本文对研究的四种参量阵发射信号调制算法首先进行了水池试验,试验表明双积分开平方调制算法和递推滤波参量调制算法在性能上优于另外两种算法。其次在基于参量阵的通信试验中,通过松花江外场试验对不同调制算法下的参量阵水声通信效果进行了测试,试验结果表明基于参量阵的DPDS通信能达到较好的通信效果,并且通信系统的误码率与采用的参量阵发射信号调制算法相关,双积分开平方调制算法和递推滤波参量调制算法下的水声通信效果明显优于传统调制算法下的水声通信效果。