水声通信技术不仅在商业上对于海洋资源的勘探和开发有着重要的推动作用,对我国海洋军事实力的建设也有着极其重要的战略意义。然而,水声信道中存在的噪声干扰、多径效应、多普勒效应等问题,对水声通信算法的鲁棒性提出了诸多挑战。因此,水声通信技术的发展在当前学术界和工业界中日益得到了学者们的重视,其中,自适应均衡算法主要用于对抗多径效应造成的码间串扰,其性能的优劣与水声通信系统的通信质量有着密切的关系。基于上述背景,本文针对目前自适应均衡算法的不足以及QPSK水声通信系统的实现展开工作,主要贡献如下:本文通过分析水声信道的稀疏性,在QPSK水声通信系统中引入了稀疏控制的成比例最小误码率均衡算法。实验结果证明,该算法使得水声通信系统的均衡器能够充分利用水声信道的稀疏性,实现性能更好的均衡效果。此外,本文分析了稀疏控制的成比例最小误码率均衡算法的迭代流程,通过减免其中对均衡性能影响较小的计算步骤,对其计算量进行轻量化,提出了两种针对该算法的轻量化方法。实验结果表明,通过采用本文提出的轻量化算法,均衡器能在尽量保证性能的前提下,显著降低计算量,有利于算法在硬件平台上进行更轻便的实现。最后,本文将提出的轻量化的稀疏控制成比例最小误码率均衡算法应用于QPSK水声通信系统中,并在JN-mini5728开发板上对其进行了实现,其中处理器采用的是TI公司多核异构的AM5728处理器。本文将ARM核心设计为控制器,而DSP核心主要负责运算通信算法,两个核心各司其职,并通过设计的通信方案进行实时通信。最后本文通过水池实验完成了对整个系统的功能测试。