现在人们对于海洋资源的开发主要集中于浅海深度,伴随着生物学家对一类具有特殊水下感知鱼类的相关研究,结合电场探测类传感器技术的发展,基于水下主动电场的探测技术逐渐走入科学家和工程师的视野。除了对弱电鱼类使用主动电场进行探测的理论原理相关研究,也有研究者开始将水下主动电场探测定位技术进行实际应用。本文研究的重点是通过合成一个模拟弱电鱼发射的激励信号频谱的多频信号对物体进行探测,分析物体特性与所生成的多频激励信号的频率响应特性之间的关系。结合理论模型和弱电鱼使用主动电场进行水下探测的过程,搭建一个基于水下主动电场技术探测的实验平台。利用实验平台,基于控制变量的原则,对不同几何形状、不同材料的实验物体进行定点式孤立测量。将测量信号进行频谱分析,分别将信号幅值信息和相位信息与被测物体的特性进行讨论。全文的主要内容如下:1.阐述了弱电鱼进行水下探测时的生物学原理,借助电学和地球物理学相关理论,从电偶极子模型和激发极化效应等理论,构建水下主动电场探测模型。2.从信号发射端的角度,通过分析不同种弱电鱼类激发的单频正弦信号和短时脉冲信号在频域上的特性,设计一种在中低频段幅值较高、高频段幅值较低且频带与弱点鱼探测所用生物信号接近的多频激励信号,目的是对激励信号的谐波成分做出优化,并进行设备选型,实现了优化后激励发射功能。并结合水下主动电场原理,将多个软硬件模块进行耦合,构建了水下主动电场探测平台。3.在上述原理和实验平台的基础上,设计并进行了基于合成多频激励的水下主动电场探测的探索性实验,目的是为了分析使用优化后的多频激励探测物体的频率响应特性。研究基于控制变量的思想,使用定点式测量的方式,从幅值相关信息和相位相关信息两个方面,综合分析被测物体的形状、被测物体的材料,被测物体与电极阵列的距离等多个实验变量与文中所提出的多频激励信号响应之间的关系。