时反处理技术是一种新颖的自适应信道匹配技术,它可以在不预先知道信道特性的基础上对信道进行自适应匹配。时反处理能在不均匀的波导环境下将信号能量聚焦在特定的目标处,其聚焦功能主要通过时反阵列来实现。信道越不均匀,其聚焦性能越好。时反阵列是由多个垂直分布的时反阵元组成,每个时反阵元都具有接收、存储、处理和发射波信号的功能,它能是对接收到的信号进行时间反转,然后再重新发射到原信道中。通过时间反转和重新发射实现对未知信道的自适应匹配,消除不均匀介质产生的多径效应。由于降低了多径效应对通信的影响,因而所以增强了通信系统的抗干扰性能。在水声通信中如果能充分利用时反处理法的聚集特性,将能有效的克服水声信道因声速不均匀和水面及水底反射的多径效应以及相对移动产生的多普勒频移等因素引起的信号畸变,能极大地提高通信的速率和扩大通信距离。本文深入而系统的介绍了时反处理法的相关知识。同时介绍了文中时反处理法的应用背景知识,即水声信道的基本知识,着重介绍了基于简正波的KRAKEN水声信道模型。本文重点讨论了如何利用时反处理法的聚焦特性实现对水下目标进行主动探测和定位。本文的主要工作及创新点如下:1、介绍了时间反转法的起源和发展、推导了时反处理法能实现时间和空间聚焦的原理;简单介绍了时反处理法的应用发展趋势。2、对与时反处理法相关的水声信道建模理论进行了介绍。重点介绍了基于简正波的KRAKEN水声信道模型。3、综述了目前运用时反处理法对水下目标进行主动探测的四种经典方法:时反法、迭代时反法、DORT法(De-composition of the Time Reversal Operator,时反算子分解法)、MUSIC法(Multiple Signal Classification,多信号分类法)。时反法利用时反聚焦特性对水下目标进行定位;迭代时反法通过反复迭代,反复纠正偏差,能较好的实现对水下目标的定位;,DORT法和MUSIC法则是分析时反算子的收敛性而得出的定位方法,更加简便,能达到较好的定位效果。4、参考雷达探测中的成功经验,提出将TRAIC-TRBF(Time reversal adaptive interference canceler-time reversal beamforminng,自适应干扰抵消-时反波束形成)算法运用于水声定位中。文章重点讨论了TRAIC-TRBF算法用于水声探测的基本思想和该算法用于水声探测的两个阶段、五大步骤以及相应步骤中自适应的权向量的设计。TRAIC-TRBF算法能在存在有多个杂质散射体的复杂环境下准确地探测目标是否存在,如果目标存在,则能准确地定位到目标位置,较前四种方法有进一步的改进,更能适应复杂的水声环境。5、对以上提到的五种定位方法进行仿真实验,分析比较各种定位方法的性能。