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本文以水声脉冲信号被动定位为背景，研究了基于时间反转镜的水声脉冲信号被动定位技术。重点解决了水声脉冲信号时间反转镜被动定位算法。
论文主要在以下几个方面进行了研究:
第一，在水声传播的射线理论模型的基础上，并根据声场的互易性原理，讨论了时间反转镜被动定位的基本原理，推导了时间反转镜被动定位的数学公式，建立了单声压基元、二元声压阵和单矢量基元时间反转镜被动定位模型。论文研究的结果表明，建模信道与实际信道的匹配程度是实现时间反转镜被动定位的关键，匹配程度越高，定位效果越好。
第二，模型和算法的正确性用仿真数据进行验证，初步评估了时间反转镜被动定位算法的性能。利用水声传播的射线理论计算信道的冲击响应函数;根据各时间反转镜被动定位数学公式，进行了目标声源的二维被动定位处理。仿真数据处理结果表明:时间反转镜被动定位算法能有效地实现被动定位，而且定位精度与搜索步长一致。单声压基元时间反转镜被动定位技术定位能力可达-10dB，而且阵元数越多，定位能力也越好。
第三，矢量阵时间反转镜被动定位技术的初步研究。海洋传播的声信息包含标量信号与矢量信号。声压信号是标量，振速信号是矢量。由于引入了振速信息，单矢量基元时间反转镜被动定位处理，可以获得二元声压阵时间反转镜被动定位的效果，同时它的运算量也是单声压基元的两倍。
第四，对时间反转镜被动定位性能进行详细分析，性能分析主要包括以下几项内容:空间处理增益分析、稳健性分析以及讨论阵元间距对二元声压阵时间反转镜被动定位的影响。