近年来,随着海事活动日益增多,在相关海域建立安全、可靠的无线通信网络是必不可少的。在信道测量的基础上,实现海上无线信道状态的最优估计,对于提升海上无线通信服务质量和保障船舶航行安全有着重要意义。本课题以扩频相关检测方法为基础设计了一套海上无线信道的多径测量系统,并提出了基于Dempster-Shafer(D-S)证据理论的多径识别算法。根据海上无线信道多径测量的需求,本课题通过分析比较典型的海上无线信道测量方法的优缺点,确立了基于线性频率调制(Chirp)波形的多径测量方案。重点分析了基于信道冲激响应(Channel Impulse Response,CIR)和基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的多径检测算法。通过仿真分析,验证了两种算法的有效性。在综合考虑多径识别精度与时间复杂度的基础上,确定了数据的分析处理算法。通过分析了信号带宽、采样频率、采样时长和相位差等因素对多径检测算法精度的影响,为测量系统中相应参数的设定提供了理论基础。本文依据理论研究的成果,提出了一种适用于海上无线通信的信道测量系统,该系统结合海上信号的传输特点及海上无线信道的衰落特性,设置Chirp信号为样本信号,设计了详细的信道测量流程。为了验证该系统的可行性,本文在大连凌水湾海域内搭建了实际的海上无线信道多径测量系统进行相关的静态和动态测试,采集了大量真实环境下的实测数据。通过实测数据的算法分析结果表明,在有限时间范围内,海上无线信道的多径传输环境具有可复现性。基于上述实测数据分析所得的海上无线信道具有短时平稳性的结论,本课题提出了一种新型的基于D-S证据理论的无线信道多径识别算法,用于分析提取微弱的高阶多径信号。该算法依据CIR分析结果的统计特性建立信号和噪声的基本概率分配函数模型,利用证据权重计算方法对多次测量结果进行证据融合,再通过证据决策过程得到最终的判决结果。通过实测数据分析和算法仿真结果进行对比发现,所提算法能够提高弱多径信号的识别能力,得到更加精准的多径信号判决结果。