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针对水下多目标的检测与定位问题,提出了一种基于合成时空谱的多目标运动分析方法.该方法可对多个弱目标同时实现检测、定位、跟踪和运动分析,避免了多目标跟踪中的数据关联、轨迹交叉等信号处理难点,提高了算法的适用性.研究利用遗传算法的小生境技术,实现了多目标的运动参数估计.仿真结果表明,在低信噪比情况下,对强度不等、轨迹交叉的2个目标仍可进行有效地定位和跟踪.