水声信道具有时频双选特性,其主要受多径效应、多普勒频移以及噪声因素的影响,是目前存在的难度最大的无线通信信道之一。因此,如何在水声信道中提高数据传输的可靠性成为研究的热点问题。为了解决这一问题,本文首次尝试将极化码应用到OFDM水声通信系统中,以有效改善OFDM水下通讯系统的性能。极化码是一种新型信道编码研究方案,是目前第一个被证明在二进制离散无记忆信道下可达香农限的编码方式。其具有明确的编译码方案和较低的编译码复杂度。因此,将极化码应用到水声通讯系统中的研究具有重要的实际意义与价值。本文的工作是研究极化码在水声通讯系统中的应用,工作内容有以下几点:（1）依据信道特性,本文建立三种近似的水声信道模型——时不变信道、准静止信道以及时变信道;并给出每种模型下信道的特性以及实现方法。（2）针对时不变信道和准静止信道,本文研究在不同码长、搜索宽度、多径结构下极化码的循环冗余校验辅助的逐次消除列表（CA_SCL）译码算法的误码率性能。考虑到多径因素,本文在译码操作之前需要进行信道估计。然后,采取Vardy提出的极化码构造方式实现信息位置的选取过程。仿真结果表明,极化码的CA_SCL译码算法能够达到水声通信所要求的10^-4（25）10^-3的误码率性能。与已有的准循环低密度奇偶校验（QC_LDPC）码的置信传播（BP）译码算法相比,极化码的CA_SCL算法具有与其相近的性能;且在特定信噪比下,极化码的CA_SCL译码算法优于QC_LDPC码的BP译码算法。因此,可以考虑将极化码作为水声时不变和准静止信道可靠通讯的候选码字。（3）针对时变信道,本文研究在不同码长、搜索宽度、子载波数以及多普勒频偏值下极化码的CA_SCL译码算法的误码率性能。考虑到多普勒频移的存在,本文在译码操作之前需要进行信道估计、均衡以及子载波间干扰（ICI）抑制使得系统的误码率达到译码要求值。然后,采取新的构造方式——蒙特卡洛构造实现极化码的信息位置的选取过程。仿真结果表明,在特定信噪比下,极化码的CA_SCL译码算法均能达到系统所要求的10^-4（25）10^-3误码率性能。因此,可以考虑将极化码作为水声时变信道可靠通讯的候选码字。