传统的测量阻抗渐变型吸声材料阻抗渐变规律的方法不仅会破坏材料,而且效率低、工作量大。因此,本文研究了一种在不破坏材料的前提下用声学测量方法,通过测量反射系数反演得到阻抗渐变型吸声材料内部的声学参数变化规律。对阻抗渐变型吸声材料参数进行反演时,首先需要建立反演物理模型,然后采用一种有效的反演算法,通过代价函数把实测数据和物理模型联系到一起,进而完成反演阻抗渐变型材料内部的声学参数变化规律。为此,推导了非均匀介质中的波动方程及其介质在特定参数分布条件下的解析解,并用WKB近似和分层理论得到了其近似解。分别用解析解和近似解对给定声速和密度分布的非均匀介质中的波场进行了仿真计算,验证了两种解法的一致;在此基础上,建立了反演阻抗渐变型吸声材料参数所需的物理模型。为进一步研究阻抗变化规律对阻抗渐变型吸声材料反射特性的影响,分别仿真计算了介质中损耗系数分布为常数,声速和密度分布不同变化规律;介质中声速和密度分布为常数,损耗系数分布不同变化规律等不同条件下阻抗渐变型吸声材料的反射特性。通过对比发现,在满足吸声材料表面参数和水的参数相近的条件下应尽量使损耗系数随厚度逐渐变大,而且变化不能剧烈,因为声速、密度或损耗系数变化太快时会造成吸声材料表面的阻抗突变,破坏水和吸声材料表面间的阻抗匹配。常用于消声水池或消声室的尖劈吸声结构是一种典型的阻抗渐变型吸声结构,所以也着重研究了尖劈吸声结构的反射模型和吸声机理,并对尖劈长度对尖劈吸声性能的影响进行了研究。在研究反演算法部分,重点比较了传统蒙特卡罗反演算法和模拟退火反演算法的有效性。仿真对比表明复杂模型的多参数反演,模拟退火反演算法要优于传统蒙特卡罗反演算法。最后,通过在水声声管中实验测量了多个尖劈样品的反射系数,并结合模拟退火反演算法反演了尖劈介质的参数。结果表明,通过测量反射系数并结合有效的反演算法可以反演得到阻抗渐变型吸声材料声学参数变化规律。