多目标定位及跟踪技术一直在许多科研领域中得到人们的普遍关注与重视。该项技术的突破对声纳、雷达、地质勘探、生物医学工程等多项国防和民用建设领域均具有重要意义。水下多目标定位和跟踪技术，更是目前加强海防、进行海洋开发迫切需要的一项关键性技术。 本文首先系统地从信号检测、目标识别与分类、参数估计等方面的需求出发，论述了自导系统中常见的水声回波信号模型，建立了窄带和宽带两种多目标多参数水声回波模型，并给出多目标信号源及多目标多参数水池实验研究中对多目标多参数水声回波的有关参数的控制及实现方法。提出了用离散线列阵模拟目标方位连续变化的方法，并进行了仿真验证。 依据多目标多参数回波模拟系统性能指标，完成了多目标信号源的总体设计和软件编程。首先介绍了PCI2007C卡的主要性能参数和多通道信号调理卡的硬件设计，然后在LabVIEW图形化编程语言环境下对PCI2007C数模转换卡和多通道信号调理卡进行了编程，给出了避免信号失真的方法。最后对多目标信号源的性能进行了测试。 给出了动态多目标水池实验系统的框图和功能，完成了整个系统主控软件和其他相关软件的设计。最后，结合水池实验，分析实验数据，验证了整个实验系统的正确性、稳定性，可为多目标定位及跟踪技术的研究提供实验手段，推动此项研究的进一步开展。