为克服浅海中多途效应给水声信号处理带来的困难,本文致力于研究时间反转被动定位技术在浅海中对目标的探测性能。研究了垂直阵、水平阵在浅海中的时反聚焦原理,主要内容包括:1.讨论了垂直阵在浅海中被动定位性能随垂直阵孔径、阵元数、发射信号频宽的变化情况。通过计算机仿真分析得出大孔径的垂直阵,足够多的接收阵元数,且采用宽频信号作为发射信号时有很好的被动探测性能。2.通过仿真分析得出要想实现有效的被动时反定位,铺设在海底的水平阵需要比垂直阵大得多的孔径。提出了一种由3个水平阵组合成的水平阵列,可以有效减小盲区范围。3.分析了垂直阵在噪声情况下探测目标的性能,通过增大垂直阵孔径以及阵元数可以有效提高垂直阵在噪声环境下的目标检测性能;分析了环境失配对水平阵时反聚焦性能的影响以及大孔径的水平阵对多目标的被动时反探测能力。4.为了获取实际海区的海洋声学参数,采用单层海底等效模型仿真反演海底参数,分析了各个参数对目标函数的敏感性,按照敏感性程度大小分组反演,减小了运算量,提高了反演效率。5.在海试数据处理中,选择爆炸声和线性调频信号进行时反处理,实现了较准确的目标定位,证明了被动时反定位方法在实际应用中的可行性。