在声探测问题中，声成像可以得到直观的结果。声成像的方式主要有三种，主动成像、被动成像和利用环境噪声成像。主动成像可以得到较为精确的目标形状和位置信息。被动成像可以进行噪声源定位。而利用环境噪声对目标成像则具有隐蔽性好，可以探测安静目标等优点。本文对利用环境噪声成像的几个主要物理过程进行了研究，主要包含以下内容：　　1．雨噪声的研究　　在研究环境噪声时，通过几种海洋环境噪声模型的对比与实用性分析，认为噪声源是分布在海面的偶极子，并且满足射线传播模型。雨噪声具有偶极子方向性，并且频谱分布与海洋环境噪声有相似之处，而雨噪声与水滴噪声的关系是密不可分的。因此本文通过分析水滴声信号来研究雨噪声的形成机理及特性。　　对水滴声信号进行了详细的统计与分析，得到了初始冲击声与非初始冲击声的幅值分布，波形类型分布，以及各种波形的频谱。对非初始冲击声出现的时间和次数也进行了详细统计。根据统计数据进行水滴声信号的仿真。通过与实际多水滴声信号的波形和频谱对比，表明了仿真声信号的有效性。　　2．散射声场计算　　文中详细论述了几种散射算法的原理与计算过程。散射声场的解析解中计算了球面波声场中球形目标的散射声场，并据此给出了表面分布声源下刚性球的散射声场。利用波叠加法进行了散射声场计算，给出了详细的求解过程，包括球面波中球形目标声场，平行平面波中柱形目标声场，并与解析解对比，对比结果证明了波叠加法的精确性与有效性。得出了缩进率和虚拟源点数会影响波叠加法精度这一结论。根据柯西霍夫近似对刚性球和柱体的散射场进行了计算，计算中用到了最陡下降法。结果包括收发合置与分置两种情况。计算了光滑曲面收发分置的声场结果。根据计算结果，将收发合置信号亮点模型拓展至分置目标，并利用柱的散射实验验证了这一理论。　　3．声成像系统设计与仿真计算　　根据类光声成像原理对成像系统进行设计，依据性能指标对系统各项参数进行了计算。推导了点源与平行光下反射器近焦点区域声场，得到成像公式。根据公式分析了实验用系统性能，包括x-y平面和x-z平面上的强度分布。分析了不同频率点声源成像差别。对声源偏离光轴的情况进行成像。考虑了对多点源的分辨能力。频率较低时，对系统等比例放大后可得到较高分辨力。利用光学近似对球形目标与板形目标分别进行了成像仿真。根据波叠加法将目标球散射场等效成多点源辐射场，结合点源成像公式，对目标球进行成像仿真。改进了成像面，用球面代替平面，增加了离轴目标在成像面上的可见性，减少了离轴畸变。　　4．声成像实验实施　　利用旋转十字阵代替面阵，放置于反射器焦平面处。对点声源成像，进行系统性能测试。对位于声源和反射器之间的板形目标和三角形目标分别进行成像实验。验证了成像系统对点声源的成像性能。实验对比证明，目标的存在与否可带来图像上强度的差异。