远距离声源被动测距一直是水声领域研究致力于突破的问题。传统的被动测距方法由于没有考虑海洋信道对声传播的影响，在浅海波导的测距性能受到一定限制。近年来，随着对水声物理规律研究的进一步深入，发展起来多种融合了波导中声传播特性的被动测距方法。利用warping变换的被动测距方法就是其中一个研究热点。这种方法既考虑了声场的多途频散特性，计算量又相对较小，具有较好的应用前景。虽然目前国内外关于利用warping变换进行被动测距的研究已取得一定的成果，但在面临声速剖面结构误差、海深误差、海底参数不确定等情况时，利用warping变换的被动测距方法的海洋环境宽容性问题仍是一个亟待解决的问题。论文重点关注浅海波导中利用warping变换的宽带信号被动测距方法，及其对环境参数失配的宽容性。论文的主要研究工作和结论如下:　　1、针对非理想波导中warping变换后简正波特征频率的物理意义和解析表达式的问题，通过定义简正波的“频散因子”，提出了一种海面海底反射类简正波特征频率的近似计算方法。数值仿真分析表明，该方法所计算的特征频率近似解与真实特征频率的相对误差在2％以内，近似计算的特征频率能够比较准确地反映warping变换后各个谱峰的位置，对判断声场中起主要贡献的简正波号数具有明显的指导意义。　　2、提出了一种对接收信号的能量密度函数进行warping变换，以及利用能量密度函数warping变换特征频谱匹配的宽带脉冲信号被动测距方法，并详细分析了该测距方法对环境参数失配的宽容性。warping变换可将能量密度函数中号数差相同的一系列简正波组合变换成具有相同特征频率的单频信号，特征频率的理论值为理想波导中相干的两号简正波的截止频率差，只与海水中的平均声速和海水深度有关，与海底参数无关。由于特征频率的参考值具有简单清晰的解析表达式，避免了引导声源的使用和拷贝场的计算，可显著提高计算效率。理论分析、数值仿真和实验数据处理结果表明，这种被动测距方法对海深失配较为敏感，理论上，5％的海深失配会造成10％的测距误差;小幅度的海水声速失配对测距结果影响不大;当海底声速变化或海底衰减变化没有引起声场有效简正波号数发生变化时，海底声速失配和海底衰减失配不会影响测距结果。　　3、推导给出了负跃层反转简正波号数的近似计算公式，分析了不同收发深度情况下对声场起主要贡献的简正波类型，提出了warping变换被动测距方法在浅海负跃层波导中的使用方法。对于上发上收、上发下收和分析频段内没有简正波被“束缚”的下发下收情况，海面海底反射类简正波对声场起主要贡献，可以对自相关函数进行时域warping变换，利用特征频率匹配的方法进行被动测距。对于分析频段内存在简正波被“束缚”的下发下收情况，对声场起主要贡献的简正波中包含折射-海底反射类简正波，这时可以对自相关函进行频域β-warping变换，利用脉冲时延与声源距离的线性关系进行被动测距。　　4、分析了环境参数失配对自相关函数时域warping变换被动测距结果的影响。理论分析、数值仿真和实验数据处理结果表明，该被动测距方法对海深失配最为敏感;海深偏小，会导致测距结果偏小;海深偏大，会导致测距结果偏大。如果海深失配严重，会引起对声场起主要贡献的简正波号数发生变化，进而导致测距结果错误，并且海深偏小较海深偏大更容易出现测距错误。小幅度的声速剖面整体偏移和海底衰减失配不会对测距结果产生明显影响。跃层深度偏小或跃层厚度偏小，都会导致测距结果偏大;跃层深度偏大或跃层厚度偏大，都会导致测距结果偏小。海底声速偏小，会使测距结果偏大;海底声速偏大，会使测距结果偏小。　　5、分析了波导不变量误差对频域β-warping变换及被动测距结果的影响。理论分析和数值仿真结果表明，在水平不变浅海波导中利用频域β-warping变换进行被动测距时，当存在一个已知距离的引导声源时，如果能够事先获得大致的水体声速剖面参数，使波导不变量的估计值在一个合理的范围内，那么一定范围的波导不变量误差不会对测距结果产生明显影响。