水声技术、应用电子技术、激光技术、遥感技术等现代化仪器已经成为海洋观测仪器的发展主流。为了了解海洋,科学家们发现必须让仪器进入海洋的特定部分才能完成相应的实验。近年来,可用的海洋观测工具范围已经扩大到包括载人型水下航行器、水下遥控车辆、无人型水下航行器和水下拖曳机器人。水下航行器上会安装声学多普勒流速剖面仪辅助水下导航定位工作。本文以声学多普勒流速剖面仪应用为背景,对相控声学多普勒流速剖面仪的测速技术进行研究。本论文的主要内容包括以下几个方面:1、比较了三种目标速度测量方法,重点分析了使用多普勒测速法对水层流速进行测量的过程。分析了相控阵的发射信号波束形成和接收信号波束形成方式,并通过理论分析得到发射过程和接收过程需要在阵元间插入的相移值,仿真了发射信号的波束指向性和接收信号的波束指向性。2、对比了Barker码和m序列的相关性,比较两种编码序列的优缺点。分析了重复编码信号的频谱特性、相关特性,介绍了编码形式与参数选取规则,分析了分层所依据的公式以及信号脉宽和水深的关系,仿真了信号脉宽与水深间的影响。3、针对测速算法部分,主要研究了离散傅立叶变换算法和脉冲对算法,对这两种算法的基本公式进行推导,得到脉冲对算法存在着测频模糊的问题。针对脉冲对算法的这个问题,分析了两种解模糊算法的推导过程。通过仿真研究了使用解模糊算法后,脉冲对算法的测速精度以及算法存在的误差累积问题。为了解决解模糊后脉冲对算法存在的误差累积问题,本文提出了一种结合离散傅立叶变换算法和脉冲对算法的联合估计算法,通过仿真研究了联合估计算法的测速精度。