随着人们对水下探测需求的增长,传统的二维成像声呐已渐渐不能满足人们的要求,三维成像声呐由于能提供水下目标的三维信息,得到的图像更直观,受到了越来越多关注。而目前常用的水下三维成像方法,需要经过多次多角度重复测量,或者需要较复杂的面阵或声透镜。为此,本文研究一种简化的面阵-L型基阵对水下目标进行三维成像的方法。本文改进了一种基于常规的波束形成技术的三维成像方法。将两条线阵的多波束接收数据,按照一定的顺序一一对应相乘,生成一组新数据,再通过对该数据的处理,提取出目标的三维信息,就可以得到目标的三维图像。同时,还从两个不同角度得到了目标的二维图像,从这两幅图像中,也可以提取出目标的三维信息。多子阵波束Root-MUSIC(MSB-RMU)算法较常规高分辨方位估计方法需要的信噪比条件低,又能使空间分辨力不受阵列孔径的限制。在本文中,利用L型基阵这种特殊的阵列形式,将一维MSB-RMU算法扩展到二维,用于三维成像,还对采用的参数配对方法做了进一步分析,结合成像仿真结果,采用了分组排序的参数配对方法。另外,还采用了一种结合了MSB-RMU算法与二维MUSIC算法的参数自动配对的算法。最后,通过建立的仿真成像场景,对上述几种三维成像方法的成像效果进行了对比分析。采用二维MSB-RMU算法的成像效果要明显好于前两种方法。其中,对强度不相等的信源来说,两种采用高分辨技术的算法的成像效果相似,不过,参数自动配对的DOA估计方法对等强度信源同样有效,而二维MSB-RMU算法则会失效。