水中目标声学回波特性研究，是主动声呐对目标进行探测和识别的前提和基础，具有重要的理论意义和应用价值。水中目标声学回波特性研究的内容包括目标散射理论，散射问题建模和计算，以及对回波特性测量问题的研究。　　相对来说，对测量问题的研究还很不充分。尤其是对在浅海波导中进行测量所遇到的诸多理论和工程问题，有待进行更加深入系统的研究。水声研究的最终目的是面向应用，各种理论、建模和计算的准确性需要经由测量试验进行检验。所以，目标回波特性的测量问题，尤其是在浅海波导中的测量问题，已经成为该领域研究的瓶颈之一。因此，本论文的研究包括理论研究和工程应用两个方面，尤其侧重对指导测量的理论、测量方法、测量试验和测量系统的研究。　　论文从分析声场特征出发，讨论浅海回波特性测量所面临的困难和问题。然后提出了解决上述问题的方法，包括使用宽频带测量信号、垂直接收阵列和基于固定转发源级的目标回波强度测量法等。分析并解决了上述各方法在工程应用中的一系列问题。论文还介绍了基于上述研究成果所实现的测量系统和测量试验的情况，对论文提出的一些主要观点和方法进行了验证。　　理论分析部分，系统地分析了在浅海波导环境中，进行目标声学特性测量所遭遇的多途、混响、声场的干涉起伏等各种问题。尤其是在r＞h的弱条件下，给出了浅海波导中单频信号和宽带信号空间干涉场的解析表达形式，并证明其结论适用于线性调频这类特殊时频分布的信号。这些解析结果给出了浅海波导中多途所致干涉结构与信号频率、信号带宽、海深和测量距离等要素的定量关系。　　工程应用部分，提出了一种“基于固定转发源级的目标回波强度测量法”，相对于传统的回声转发测量法，新方法在硬件结构体系和处理方法上都有所改进。通过改进宽频带恒等束宽处理算法中的滤波器算法结构，将计算时间压缩了一个数量级以上。推导了海流作用下垂直阵列二维静态阵形的表达式。并据此提出了在垂直阵中安装姿态或者深度传感器的原则，以及选择阵形拟合曲线的原则。分析得到了常见信号形式下测量距离、信号带宽、信号时长等一些主要参数的取值范围。　　本论文的工作，涉及测量理论、测量方法、测量系统和测量试验，解决了水中目标回波特性测量在理论和工程应用上的一系列困难。应用上述成果，最终建立了应用于工程实践的、覆盖宽频带、任意信号波形的目标回波特性测量系统（包括目标的中低频回波强度测量子系统和目标的高频亮点分布测量子系统），并取得了良好的测量试验效果。