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本发明涉及一种基于稀疏贝叶斯学习的水声OFDM时变信道估计方法,包括以下步骤:步骤一:输入信道估计参数,包括:接收符号向量YP,字典矩阵Φp,最大迭代次数rmax,终止门限e和噪声方差σ2;步骤二:初始化超参数矩阵Γ和迭代计数r;步骤三:采用期望最大化算法对超参数γ进行求解;步骤四:迭代终止条件判断,若r<rmax且令r=r+1,返回步骤三;若r<rmax且则终止迭代;若r≥rmax,则终止迭代。步骤五:输出估计参数,包括稀疏信道向量估计和超参数向量估计。本发明的优点在于与现有的CS方法相比,该方法提高了信道估计的精度,降低了系统的误码率,在实际的水声OFDM通信系统中,具有实际应用价值。