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为了解决正交频分复用（OFDM）水声通信系统在受到多普勒效应影响时，子载波间的正交性容易受到破坏，而导致系统性能下降问题，基于分数阶傅里叶变换（FRFT）的OFDM水声通信技术，提出了一种新的二次变换信道估计与均衡方法，分析了该方法的原理及实现过程。该方法通过2次FRFT使接收数据在频域完成信道均衡后再变换到相应的分数阶域，可以为FRFT-OFDM系统的工程实践提供基础。仿真结果表明，相比于传统的OFDM系统，基于FRFT的OFDM通信方法能有效提高通信性能。