空气声呐是一种低成本高可靠性的测距传感器，在工业现场、汽车防撞、机器人导航等领域已经有了广泛的应用。空气声呐中最常见的是脉冲回波式声呐，它原理简单易于实现，但它往往只探测距离最近的一个目标而抛弃掉了回波中的其余信息，且测距输出连续性较差。而CTFM声呐发射连续线性扫频信号，对接收到的回波信号解调后，得到的输出信号频率和目标距离呈正比。相比于脉冲回波式声呐，CTFM声呐发射能量大，信噪比高，具有更高的测距精度、更好的输出连续性，而且可以实现多目标探测及复杂目标识别等功能。本文围绕CTFM声呐的基本原理及主客观应用展开研究，主要研究内容和创新点如下:　　(1)自主研制了基于双向交替扫频CTFM声呐原理的便携式超声导盲仪系统。深入分析CTFM声呐系统原理，比较其不同实现方式的优缺点。并在此基础上对单向扫频系统进行改进，降低了系统复杂度、功耗及噪声，提高了系统稳定性、输出信号音质及易用性。　　(2)首次完成CTFM声呐的主观距离分辨率实验研究。利用运动实验平台，在不同位移、速度及运动方向下采集导盲仪输出信号，建立样本库。对多名受试者进行听辨实验，获得了导盲仪的主观距离分辨率，并参考相关心理声学模型分析了导盲仪主观探测性能。　　(3)提出了运动情况下CTFM声呐输出距离修正方法，有效消除多普勒频移引起的测距误差。在双扫频解调CTFM声呐的发射扫频信号中加入单频成分，利用回波中频移后的单频信号获取多普勒因子，结合CTFM声呐输出获取目标真实距离。运动平台实验结果表明，该方法可成功消除单反射面和多反射面目标测距误差。　　本文研究成果对空气CTFM声呐在超声导盲及运动情况下目标探测提供了理论和实验依据，具有重要学术和应用价值。