对于人类而言,回声定位是每一个人与生俱来的能力,对回声定位的研究可以使我们进一步的了解人类对周围环境的认知过程。同时通过研究回声定位还可以了解人类听觉系统对声音信号的处理方法和过程,这对于我们的生活是大有好处的。一方面可以根据人类对回声信号的处理特点来改进现在的音响设备,让人们听见更加逼真的声乐。同时也可以由此为盲人制作一些盲用的导航设备。另一方面,对于这种信号处理方法也可以将其引入到雷达信号处理领域和声呐信号处理领域。本文介绍了三种典型click声音信号的特性,同时又根据声音的传播和散射规律建立了回声模型。然后利用多视角的方法来采集目标回声信号,其中声音入射目标表面的方式分为垂直入射和非垂直入射两种情况。最后利用了不同方法提取回声信号的特征值,利用这些特征值来分析目标的形状以及转动方向。论文的主要工作总结如下:1)研究分析了三种click信号的时频域特性,并对其在空间中的分布进行了实验测量,为后续的仿真提供了声波的空间分布数据。其次对于声音在空间中的传播以及遇到目标时所产生回声信号的过程进行了介绍与分析,并根据这些过程进行回声建模。最后利用建立的回声模型进行仿真实验,证明所建立的回声模型是可靠有效的。2)介绍了梅尔倒谱系数在声音中的应用,并在单视角条件下利用梅尔倒谱系数分析不同目标的回声信号特征。提取梅尔倒谱系数的峰值作为回声信号的特征值,并在多视角条件下分析目标的形状和转动方向。然后又提取了回声信号的总能量和平均频率,利用这两个特征值来而分析目标的形状和转动方向。3)根据人类本身听觉系统的特点搭建人类听觉系统模型。通过将回声信号输入到听觉模型中来提取对应的自相关函数和(Summary Autocorrelation Function,SACF)峰值特征值以及神经元发放率特征值,然后基于这些特征值实现对目标成像以及转动方向的判断。