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在浅海环境中，对水下安静目标进行探测与定位的挑战主要来自两个方面:一是时变的复杂声传播环境，二是存在的海面航船强背景干扰。本文从这两个方面分别展开研究。 复杂的声传播环境导致水声信道的精确建模几乎不可能获取，匹配场处理器的定位性能因参数失配而急剧下降，特别是声速剖面的失配。因为其涉及参数较多且时空变化复杂，其对声源定位影响的研究尚未成体系。本文深入研究了声速剖面失配对声源定位的影响，理论、仿真和试验均表明，夏季负跃层情形下，声源位于跃层以上时，匹配场处理器对声速剖面的轻微失配不敏感，并且在跃层以上，随着声源深度增加，声速剖面的失配对匹配场处理器的影响越来越大。针对声速剖面失配情形下匹配场处理器失配的问题，本文提出了一种自适应匹配场算法，根据先验声速剖面信息对水中声速进行动态跟踪，结合环境扰动算法对当下声源进行定位，仿真计算验证了该算法的有效性，结果表明:通过该算法可以对未来声速剖面进行较为准确的“预报”。 对强干扰下低噪声隐身目标的探测，一方面要发展匹配场噪声抑制算法，解决多目标干扰的问题，另一方面要增加信号处理增益以提高检测阈值。对于多目标干扰问题，本文设计了一种基于压缩拷贝算法的空域滤波器。在常规的空域滤波器设计理念的基础上，由简正波理论推导并引入压缩拷贝算法对滤波器进行优化配置。在阵元数大于有效简正波号数Q的情形下，通过数值仿真和海试数据对该算法进行验证，结果表明:与现有的空域滤波技术相比，优化配置算法节约了运行内存，运算时间缩短了80％左右，同时也保持了对水面强干扰的抑制能力。最后，本文提出了几种组合阵形的目标定位技术，利用多个基阵对海洋声场大范围采样，实现高分辨三维目标探测。多水平阵组合阵形的仿真结果表明，多阵的组合有利于提高对水下目标的分辨和探测能力;多垂直阵组合阵形的试验结果表明，三条垂直阵的水平孔径可以对声源进行测向，三阵全局相干匹配联合处理能够提高对弱目标的分辨能力。