水下目标定位技术是水声工程领域的一项重要课题，在实际应用中有着广泛的前景。随着无线传感器网络的发展，水下无线传感器网络也逐渐成为当前研究关注的热点之一，它具有的分布式数据处理特点和信息融合技术，为水下目标的定位研究工作提供了新的思路。本文主要采用水下无线传感器网络对被动目标定位技术展开理论方法与实验研究：首先，回顾了水下目标定位技术的发展历程，介绍了水下无线传感器网络应用的相关背景，并总结了基于目标定位估计测量参量建模的三种方法。其次，针对由具有目标测向功能的阵列节点构成的水下无线传感器网络类型，推导了水下信道环境内阵列波达角测量误差，并建立了基于水下无线传感器网络的目标波达角（Direction ofArrival，DOA）估计被动定位模型。在此基础上，建立了最大似然算法估计定位模型，采用分布式数据传输迭代法及最小二乘法粗略估计结果作为迭代初值，完成对目标位置最大似然估计算法的求解。此外，分析了不同环境背景中、不同目标声能级对于定位精度的影响。再次，对于另一类由不具备目标测向功能的节点构成的水下无线传感器网络，本文建立了水下目标辐射能量传播模型以进行目标位置估计的研究。研究并推导了水下目标声强辐射衰减函数，在此基础上，采用基于目标辐射能量的阈值二元检测加权质心算法和基于能量检测的统计模型最大似然估计算法实现了对水下被动目标的定位。此外，分析了不同网络节点分布结构、不同网络节点数目对于定位精度的影响。最后，在实验室条件下，搭建了一套水下声通信传输实验系统，利用LabVIEW图形化软件开发了一套实验室水声信号采集、处理及具有目标定位仿真模块的综合处理演示平台，完成了控制发送、接收水下复杂声信号的实验。在实验中，将由远程控制端发送的信号波形通过功率放大器、在水池中由水声换能器进行信号传输，上位机平台读取采集数据后通过分析处理模块完成对信号的时、频域特性分析，利用MathScript节点函数完成了对于目标波达角的测向和基于水下无线传感器网络的目标定位的演示功能，最后在虚拟仪器前面板上实现了对水声传输信号的综合处理。本文针对两类水声无线传感器网络节点类型，分别研究了两种水下目标被动定位方法，由仿真实验验证了方法的有效性，并分析了不同条件下对于定位精度的影响。在此基础上利用LabVIEW软件开发了一套实验室水声信号综合处理演示平台，为进一步深入研究打下基础。