被动声纳是使用大尺度的水听器基阵，接收目标的辐射噪声，测定目标距离和方位。该类型声纳在工作过程中不会主动发射声波，不会暴露自身的位置，因此被大量装备于潜艇。潜艇被动测距声纳水听器基阵的典型布设方式，是将水听器贴镶在潜艇舷侧表面，在左右两舷各构成等间距直线排列的三个子阵，分别负责对左(右)舷范围内的目标进行测距。本文所研究的被动测距系统即为此种类型。本课题主要研究工作是针对传统被动测距声纳的一些缺陷，从基本被动测距理论分析出发，改进原有声纳系统，使之完善，主要内容如下：1.传统被动声纳系统存在近程测距模糊的问题，本文将系统测距方式改进为近程和远程两种模式测距。近程目标测距时，由于目标辐射噪声大、信噪比高，采用直接测量法进行时延估计。而对于远程目标，系统采用K系数分配法进行时延估计，可以实现较高精度的测距。这两种模式的有机结合，能够实现系统的全程测距。2.传统声纳系统采用的卡尔曼滤波方法，对于跟踪水下高速运动目标的实际效果很差，会产生严重滞后。本文经过分析合理采用了自适应噪声抵消器进行后置滤波，使系统具备了对于高速运动目标的跟踪能力。本文所提出的系统改进设计，经过了仿真实验验证。实验结果表明，改进设计方案正确可行，可以使传统声纳系统性能大大提高，这在军事上具有较重要意义。