近年来,随着世界各国对于海洋权益的竞争愈加激烈,海洋的战略地位日益凸显。水声成像技术,作为海洋探测技术的重中之重,其发展需求显得日益迫切。然而,传统水声成像技术存在着设备成本较高、探测效率低下等一系列不足,尤其在部分领域(如军事目标探测、水下搜救等领域)不能满足实际作业的需求。针对这一现状,本文创造性地提出了一种利用无指向性的脉冲声源作为发射声源的水声成像方案。利用脉冲声源本身具有的高能量,低成本,全向辐射等特性,克服了传统水声成像体制中“有指向性”的收发机制带来不足,具有设备成本低,探测效率高等优势。针对该技术方案,本文重点研究了方案中的两个关键技术要素:水声传感技术和水声成像算法。在水声传感技术中,本文着重探究了一种基于激光多普勒效应的激光远程声传感技术,该技术解决了传统接触式水声传感技术探测效率低,设备使用灵活性不足等问题。本文对该技术的数学原理、实施方案进行了详细的阐述,并通过实际实验,验证了利用该技术获取水下声信号的可行性。在水声成像算法中,本文提出了一种基于体像分割的声波反投影成像算法。该算法通多对回波信号的反演分析,可实现对目标区域的快速重建,满足了整体成像方案“无指向性”探测体制的算法需求。本文从基本原理推导,具体实现流程等角度对算法进行了详细的论述。在算法实现细节中,提出了相关性阈值法和幅度阈值法两种时延估计算法。此外,本文还通过设计实施仿真实验和实际实验,验证了该成像算法的可行性,探究了阈值系数变化对于成像效果的影响,并分析了该算法在实际应用中影响成像质量的相关因素。