海洋是人类维持生存繁衍和社会实现可持续发展的重要基地，对未来海洋资源的探索和开发离不开现代信息与通信技术。水下信号传输是海洋通信所面临的挑战之一，水声信道严重的多径效应以及复杂的环境噪声给水声通信带来极大困难。如何适应这种时变和频变信道特性，采用无线通信技术中的信道编码、OFDM、均衡、时间反转和 MIMO 等关键技术在水下的探索应用，是目前水声通信领域关注的热点。针对实际应用中水下信号传输时延扩展和拖尾交叠带来的影响，本文提出一种改进型频移键控技术的图像传输方法，从理论和实验探讨水声传感技术、上位机视觉图像采集显示技术、图像数据编码分帧方案、FSK调制载波间隔保护措施和系统软硬件实现。
　　改进型的FSK调制技术通过在传统信号结构基础上加入码元载波间隔保护机制，有效解决了水下传输对载波数据脉冲切换产生的频率交叠，提高了系统抗干扰能力。另外，利用水声换能器组成的十字型四元阵列，增强了接收端水声传感的方向性，在一定程度上降低了多径效应的干扰。通过FPGA对图像数据编码分帧与FSK直接调制处理，构建简单可行的视觉系统，消除了数据传输过程中产生的累计误差，提高了数据传输的稳定性。
　　通过在实验室水箱中分别对字符数据和单色图像传输进行对比性测试，进一步分析实际信号水下传输特性与技术改进措施，完成了图像采集、编码调制、传输和解码显示处理。测试结果表明：当传输速率Rb和载波持续时间?确定，相邻载波间的保护间隔不小于2?时，系统能进行稳定传输，接收与发送图像相似度达到 98.3%，基本实现零误码率的图像还原，为后续应用研究提供有价值的参考。