随着海洋运输业的大力发展和航船的增多,主动声纳在浅海及近岸海域探测面临新的挑战：干扰数目是目标数目的一千倍,噪声能量是信号能量的一千倍。随着多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)技术在雷达领域的快速发展,MMO声纳关键技术成为新的研究热点。本文首先分析了水声信道的时延扩展和多普勒扩展特性,然后在自由场和波导环境下,利用平面波模型和简正模模型分别对其进行表征。针对主动声纳探测主要面临抗混响的问题,采用时反处理抑制混响。为了提高目标的空-时分辨力,提出了宽带集中式MIMO处理模型,设计了适合于水声信道的正交波形。进一步,利用常规相控阵声纳相干处理的思想,提出了分布式相控MMO声纳处理框架,增强对弱目标的检测能力。面对浅海波导环境,利用发-收互动技术获得MMO处理所需的高回混比。主要研究成果包括：1)提出了基于发-收互动的宽带分布式相控MMO空时处理模型,并定量分析了其检测性能；2)面对浅水波导环境,设计了基于时反聚焦的分布式MMO探测实验系统,实现回混比增强；3)莫干山湖上实验结果表明分布式相控MIMO声纳系统的探测性能优于传统相控声纳,以及基于时反聚焦的分布式MMO声纳系统的潜力。