针对未来海上局部战争的特点,尤其是潜艇的机动性、隐蔽性及自动化程度的提高,对配用于水中武器弹药的引信目标探测器的探测性能和智能化水平提出了更高的要求。传统的引信水下目标探测技术难以满足现代高技术战争的军事需求,需开展新的探测技术研究,使引信水下目标探测系统具有快速、准确、发现、识别、跟踪目标的能力,对提高水中武器弹药的综合作战能力具有重要意义。本文以深弹引信为研究对象,围绕引信超声波发射关键问题,开展了波形形成、发射及控制机理和实验研究。首先,在调研和收集了大量相关文献的基础上,详细地归纳和系统地综述了大量超声波探测技术国内外的研究现状和发展方向,建立了一种引信水下目标探测单频、对称三角线性调频双调制波形发射控制模型。在"搜索"目标时采用持续时间较长的单频调制信号,在"跟踪"目标时采用调频信号。基于窄带和宽带模糊函数理论,分析了线性调频信号的探测性能,得到宽带模糊函数更适合高机动目标探测的结论。建立了单频脉冲信号、线性调频脉冲信号、对称三角线性调频脉冲信号和多载波脉冲信号4种调制信号的宽带模糊函数模型,仿真分析结果表明,高速、远距离时,单频脉冲信号的测距特性好;低速、近距离时,对称三角线性调频脉冲信号抗干扰能力最强。采用数值计算方法,求解单频脉冲信号和对称三角线性调频脉冲信号宽带模糊函数,分析发射波形的探测性能,得出距离分辨力、速度分辨力以及干扰抑制能力与两信号各参数的定量关系。结果表明,"搜索"阶段较长时段的单频调制信号可获得目标粗略信息,"跟踪"阶段对称三角线性调频信号可获得更精确的目标信息。在此研究基础上,确定了单频脉冲信号和对称三角线性调频脉冲信号参数。分析了深弹引信超声目标探测器邻弹干扰情况。在多普勒频偏控制法和双门控制法基础上,提出了引信电源电压和回波信号自动控制的单频/调频超声波多门发射控制策略。由引信电源电压信号控制超声目标探测器启动并发射单频脉冲信号,在有效的探测范围内,若连续两次收到回波信号,立即发对称三角线性调频脉冲信号;否则,继续发单频脉冲信号;若两次收到回波信号的时间间隔小于最小探测周期,立即输出起爆信号。设计了一个通过自动改变发射周期来识别、跟踪目标的多门控制信号,只允许控制门内接收信号。若连续两个门内都接收到了回波信号,判断该信号为自身发射信号的回波;连续两次发射信号的周期设计值不同,若第一个控制门内有回波信号,第二个控制门内无回波信号,则可判断为非自身发射信号的回波,而是干扰信号,通过这种自动调整发射周期值,可以有效地排除邻弹干扰。采用DSPBuilder、硬件描述语言和有限状态机相结合的设计方法,设计了单频/对称三角线性调频双波发生器和控制器电路。利用Modelsim对所创建的单频/对称三角线性调频双波发生器和控制器电路的功能、时序,进行了计算机仿真验证。结果表明,发射控制信号可以延迟开门时间、控制门宽和发射重复周期,满足探测系统探测周期内完成发现、确认目标、决策的要求。采用SR-500压电换能器,对设计的信号发生器和发射控制电路进行了验证实验和性能检测试验。结果表明,利用多门控制方法,可以有效地抗邻弹干扰,实现测距和发射控制功能。