近几年来,由于军事科技发展和海洋资源开发的需求,人们越来越重视水下通信系统的开发与研究,因此水声通信成为一个新的研究领域。OFDM技术凭借其高速的数据传输优势,在水声通信中的应用已经越来越广泛。但水声信道具有严重的时变性和频率选择性衰落,OFDM技术应用于水声通信时存在几个严重的缺陷：(1)系统频谱衰减慢,旁瓣高；(2)对载波频偏和相位噪声比较敏感;(3)仅解决了由多径引起的符号间干扰。而相比OFDM,六边形多载波调制(Hexagonal Multicarrier Transmission, HMCT)技术具有很高的抗符号间干扰和载波间干扰的能力,为此研究其在水声信道下的性能具有重要的意义。本文主要研究了HMCT在水声信道下的性能,通过与OFDM比较,验证了HMCT适合在水声信道这样的双选择信道下传输。首先针对直接累加算法实现HMCT的高复杂度,依据滤波器组多相分解原理,推导了HMCT的滤波器组表达形式,并通过引入IFFT变换,实现了HMCT的快速算法。同时验证了快速实现算法与直接累加算法的等效性。其次,介绍了水声信道的特性,包括水声信道的传播损耗、多径效应和多普勒频移。并采用一种符合海洋环境的水声信道模型模拟了时变的水声信道。最后对OFDM, HMCT系统做了信道估计,由于水声信道是一种典型的稀疏信道,而压缩感知技术是一种充分利用信号的稀疏特性对数据进行采样和编码的方法,其利用较少的观测值即可很大概率的重构原始信号。因此,采用正交匹配追踪压缩感知算法可以实现对稀疏信道的准确估计,并与传统的LS算法比较,验证了正交匹配追踪压缩感知算法对水声信道估计的有效性和准确性。