浅海水声信道载波频率较低、多径干扰较强及高背景噪声的特性使其成为迄今为止通信最为困难的无线信道,并且水声通信中可利用的带宽资源非常有限。因此,寻找在提升信道容量的同时具有抗多径干扰能力的通信方式,是水声通信研究者们关注的重点。多输入多输出(MIMO)技术能够成倍提升通信系统容量及频带利用率,而无需增加系统的带宽,正交频分复用(OFDM)技术的抗码间干扰能力出众,在水声通信中将二者结合的方案成为近年来水声通信的新热点。MIMO-OFDM系统由于采用多载波调制方式,存在着峰均功率比(PAPR)较高的缺陷,这不但限制了系统对于发射功率的充分利用,而且提高了对功率放大器动态范围的要求,增加了系统成本,限制了MIMO-OFDM水声通信系统的进一步发展。因此,在信号进入放大器前抑制其峰均功率比显得至关重要。本文在回顾了 MIMO-OFDM系统中现有不同种类的峰均比抑制技术的基础上,深入研究了选择性映射(SLM)技术,论文主要的研究工作如下:1.仿真分析比较了不同种类的峰均比抑制技术,对其应用于水声通信中的可行性与优缺点进行了分析,为后文改进算法的提出奠定基础。2.针对SLM峰均比抑制技术需要传递边带信息、且冗余量较大的缺点,结合浅海水声信道的稀疏性,提出了两种基于信道检测的无边带信息改进SLM算法,设计了基于时域内插和压缩感知的两种相位序列检测器。改进SLM算法采用的相位序列检测器的核心思想是通过对信道特征的分析提取,实现对所选加扰相位序列的自主识别。仿真实验表明,上述两种改进SLM算法与接收端边带信息已知时的SLM算法在系统的误比特率(BER)性能上不相上下;经水池实验验证,改进算法可在信道状态信息及边带信息均未知的情况下完成相位序列序号的准确检测,保证了通信系统的可靠性与实时性。3.提出了基于判决反馈的无边带信息改进SLM算法,利用判决反馈思想与卷积码维特比译码的误差传递特性,通过对接收信号的对比检测得到所选加扰序列序号。通过计算机仿真给出了改进SLM算法与传统SLM算法的性能对比分析,不论是在高斯白噪声还是突发噪声环境中,改进SLM算法的边带信息正确率均高于传统SLM算法,有效地降低了 SLM算法中存在的边带信息解读风险,同时提高了系统的通信效率和频带利用率,适合通信带宽资源紧缺的水声通信。水池实验中良好的通信效果为仿真分析的结果提供了有力佐证。