今日的声纳系统正逐渐向多发多收的多基地大型声纳系统方向发展,声纳信号波形设计是声纳系统设计重要的环节之一。声纳发射信号波形不仅决定了接收端的信号处理方法,还影响了目标的探测性能。论文针对多基地声纳探测中的三种应用条件,即大多普勒容限探测信号波形设计、高刷新率目标跟踪信号波形设计和多源分布式协同探测信号波形设计展开了研究。首先,论文结合多基地声纳的总体探测性能对信号波形参数设计展开研究。论文分析了信号时间带宽积与信号处理增益的关系。分析了一定阵形条件下工作频率与波束扫描的关系及信号方位估计精度与信号参数的关系。从总体上讨论了对快速运动目标进行多源分布式探测与跟踪进行波形设计的必要性及研究思路。其次,在大多普勒容限探测信号波形设计中,对常用声纳信号的模糊函数进行了研究,综合考虑信号波形多普勒容忍性、多普勒不变性和自相关函数性能,将双曲调频信号与M序列组成的脉冲串作为该条件下的探测信号,接收端采用匹配滤波和重采样的信号处理方法。双曲调频信号用于估计回波时刻,M序列用于测得回波中的多普勒频移值并进行频移补偿,以重采样后的M序列作为信号处理对象。再次,在高刷新率目标跟踪信号波形设计中,综合比较连续主动声纳信号与脉冲主动声纳信号的探测与跟踪性能,在相同检测性能条件下,连续主动声纳信号可降低声源的瞬时功率,将连续主动声纳信号作为该应用条件下的探测信号,接收端采用分频段滤波和匹配滤波的信号处理方法。讨论了连续主动声纳信号子带处理增益和目标跟踪刷新率间的关系。最后,在多源分布式协同探测信号波形设计中,综合考虑正交频分复用信号和正交Gold序列调相信号的波形正交性和同时工作的发射站数量,将正交Gold序列调相信号作为该应用条件下的探测信号,接收端采用匹配滤波信号处理方法。正交Gold序列可突破应用发射站数量的限制,并适用于大多普勒容限探测。