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针对多信源条件下强多途干扰严重的水声信道，提出一种盲分离与时频分析融合的多源信道均衡技术。该方法首先应用盲分离技术将多源接收信号进行有效分离，对分离后的信号进行时频分析运算，然后采用Radon变换加解线调方法估计出信号的主要参数，通过重构声源信号最终完成信号的复原。通过对计算机仿真数据和海试数据的处理，验证了该方法的可行性和有效性。