在海洋环境中，水下作战平台是现代海军进攻力量的重要组成部分，降低水下作战平台的目标强度有助于提高生存能力。近年来，世界各国不断降低主动声呐的工作频段，传统被动隐身技术难以有效控制主动声呐的低频探测回波，所以使用主动隐身手段是面对先进的低频主动声呐的有效对抗手段。基于矢量水听器的水下主动回波抑制技术，是一种很有潜力又极具挑战的主动隐身方法，回波抑制的关键是采用回波分离手段得到水下平台表面入射波与反射波，并采用自适应主动控制手段抵消反射波。
　　本文首先基于声场的矢量接收特性，研究了一种基于矢量水听器的回波分离方法，即PV组合回波分离方法。研究了基于双水听器的两种回波分离方法，分别是传统的传递函数法，即PP组合回波分离方法，以及PV组合回波分离方法。进一步通过理论推导证明了PV组合分离法适用于多层介质情况下的回波分离与球面波情况下的远场回波分离。
　　然后研究了基于自适应滤波器的主动控制技术原理、基于LMS算法的离线次级通路建模方法、以及自适应滤波器步长的归一化方法，设计了一个主动控制算法策略，进行了数值仿真计算，并基于TMS320C6748搭建了一个硬件系统，在该DSP上进行了软件编写从而实现了一个主动控制原型系统，通过半实物仿真计算验证了算法的性能。
　　在PV组合式回波分离方法研究与主动控制技术研究的基础上，设计了水下主动回波抑制技术的算法策略。基于上述硬件系统，进行了算法编写。对回波分离误差带来的影响进行了分析，同时给出了减小回波分离误差的控制方法。基于算法与硬件系统构建了水下主动回波抑制原理系统，并进行了多层介质的回波抑制算法仿真。
　　最后开展了主动回波抑制的试验研究，试验分别在中国船舶工业系统工程研究院的行波管与大型压力消声水罐中展开。基于LabView分别设计了相应的试验系统。在声管中对回波分离方法进行了对比试验，验证了分离方法的有效性。在大型压力消声水罐中进行了三维矢量水听器的回波分离试验以及水下主动回波抑制效果验证试验。使用双壳体局域实尺度模型模拟多层介质，以604Hz～2004Hz频段内100Hz为间隔的CW脉冲作为模拟探测信号，验证了水下主动回波抑制技术的可行性。
　　综上，论文围绕水下主动回波抑制，分别开展了回波分离算法与主动控制技术的研究，基于两者研究了水下主动回波抑制的算法，并开发了水下主动回波抑制原型系统，完成了大型压力消声水罐的试验研究及原理验证，为水下主动回波抑制技术的深化研究奠定了基础。