随着矢量水听器技术的发展,矢量水听器在水声领域得到了广泛应用。而目前有关矢量水听器的研究主要集中在矢量水听器的研制、矢量声场计算、矢量噪声场相关特性和矢量信号处理领域,有关基于海洋信道传播信号物理特性的研究还相对较少。为了更好地了解浅海矢量声场物理特性,本文主要做了以下研究工作:　　 本文对浅海声场声压、水平振速和垂直振速的简正波幅度、相位和衰减特性及距离-频率干涉结构进行了研究。结果表明,水平振速与声压有近似相同的简正波幅度比和相位,垂直振速与声压、水平振速有不同的简正波幅度比；对于同一号简正波,声压、水平振速与垂直振速随距离的衰减规律相同,垂直振速与声压、水平振速的相位差为π/2；水平振速与声压的干涉结构基本相同。　　 本文对浅海远场情况下矢量声场同一点的垂直振速与水平振速的相关特性进行了研究,理论和仿真研究结果表明二者的零延时相关系数近似为零。实验过程中矢量水听器z分量和r分量记录的信号与矢量水听器工作时的姿态有关,若由于矢量水听器姿态发生变化使得矢量水听器z分量记录的信号中包含了水平振速分量,则此时矢量水听器z分量和r分量记录的信号的零延时相关系数明显增大。基于这一特点,本文提出了一种校正矢量水听器俯仰姿态的方法。　　 本文提出了一种基于矢量声场的地声参数联合反演方法,结合2009年6月南海实验数据对海底声参数进行反演,并将反演结果与声压、垂直振速独立反演以及文献中基于矢量声场的联合反演方法的结果进行比较,结果表明,本文提出的方法能提高反演精度。