UUV(Underwater Unmanned Vehicle)是近年来迅速发展起来的水下平台,是未来无人化战争的一个重要节点。声纳,作为UUV在水下的“耳目”,对系统整体性能的发挥起到了至关重要的作用。因此,研究基于UUV的声纳信号处理技术具有重要价值和意义。本文从UUV声纳在实际工作中遭遇的诸多问题出发,重点研究恒定束宽FIR波束形成技术、远近场干扰抑制技术、鲁棒自适应波束形成技术,及目标DEMON(Detection of Envelope Modulation On Noise)谱特征提取技术。主要研究内容概括如下:首先,分析了UUV声纳在实际工作中遭遇的诸多问题,包括噪声干扰、前端波束形成器引起输入信号频谱畸变、基阵模型失配等。其次,为了防止前端波束形成器对输入信号造成频谱畸变,研究了恒定束宽FIR波束形成算法,并仿真对比分析了几种设计方法的性能;然后推导了便于工程应用的无预导延时恒定束宽FIR波束形成器,经仿真验证,该方法在无预导延时的条件下,获得了同基于预导延时的恒定束宽FIR波束形成器几乎相同的效果。接着,一方面,针对干扰方位已知和未知两种情况,给出了两种不同的恒定束宽FIR波束形成器设计方法;另一方面,将窄带波束形成中基于干扰噪声协方差矩阵重构的鲁棒Capon算法的思想推广至宽带,得到抗导向矢量失配的恒定束宽FIR波束形成器,并在此基础上构建了一种零陷展宽算法。同时通过计算机仿真实验验证了所研究的干扰抑制算法和零陷展宽算法的有效性。最后,将上面研究的声纳信号处理技术应用于UUV声纳之中,用来估计水下目标信号的波形,在此基础上还进一步研究了目标DEMON谱提取方法。仿真研究表明,本文方法在干扰抑制、目标信号波形的失真度控制等方面取得了比常规方法更好的性能。