海洋中内波的存在会使声信号的时间相关半径变小。受物理介质影响的信号时间相关半径表明了信号由完全相关变为不相关时经过的时间尺度,它是声纳目标的检测与识别、匹配场声源定位以及水下通讯的重要技术指标。本文通过数值仿真和海上实验数据处理,分析了内波对声场时间相关性的影响,得到了典型声传播条件下信号的匹配场时间相关半径以及时间相关半径在距离-深度空间上的分布。基于抛物方程(PE)理论,Monte-Carlo数值仿真了线性内波存在时声场的时间相关函数,得到时间相关性的空间分布。在前人PE仿真所采用的冻结声学环境模型的基础上提出了一种非冻结的环境模拟方法,时间相关性的数值结果表明,在一定的频率和接收距离范围内,冻结模型依然可靠,但频率越高,接收距离越远,可靠性越低。对距离-深度空间各个位置处声场时间相关性的理论和数值研究发现,时间相关性在空间上的分布具有与声场干涉条纹类似的结构,声场会聚区的时间相关性优于影区,随机噪声的存在使这个结论更加明显。此外,声源频率f、接收距离R和声速扰动的统计标准差<|δc|>等参数的改变引起声场干涉结构的变化,导致时间相关半径对其不再是对数坐标下的线性依赖。在Monte-Carlo研究的同时,提出了基于绝热近似和耦合简正波理论的统计方法。研究结果表明：深远海声传播条件下,绝热近似得到的匹配场时间相关半径随R、f和<|δc|>的幂指数关系与Monte-Carlo仿真和单向耦合方法的结果近似相同,但它高估了信号的时间相关半径,且不能正确描述时间相关半径的空间分布；浅海近距离声传播条件下,绝热近似的计算结果具有一定的可靠性。本文发展的二维统计模型得到的匹配场时间相关半径大于前人的三维模型,在本文参数范围内,数值计算中一般考虑前5号内波模态和几十号简正波就可以保证数值结果的可靠性,但要得到时间相关半径的空间分布需要考虑更多的简正波。对ASIAEX2001实验的声学数据处理后得到,当声传播路径上出现强孤立子内波时,声场的时间相关半径明显降低,某些时刻300Hz信号的时间相关半径低于20s,500Hz信号的时间相关半径甚至降到l 0s内；信号频率越高,时间相关半径越短：且声场的时间相关半径在深度上有明显起伏。由两个位置不同的声源S1和S2发射的400Hz信号在接收位置R处的时间相关半径不同,S2-R路径的时间相关半径比S1-R路径长。这可能是由于内波在S2-R路径上的相位传播速度小于S1-R路径,声源深度和地形的不同也可能对上述结果有所影响。PE仿真采用的冻结声学环境忽略了内波在传播过程中波形和强度的变化,导致计算得到的时间相关半径比实验数据处理的结果要长。因此,建立更加完善的非冻结环境模型需要在发射与接收间布放足够多的温度链以监测内波传播过程中的演变。