被动声纳系统是以水声目标的辐射噪声作为输入信号的,随着潜艇等水声目标减震降噪技术的发展,被动声纳系统接收到的信噪比越来越低。与传统的声压水听器相比,矢量水听器可以空间共点同步地测量声场中的标量信息和矢量信息,因此,可以获得更为全面的声场观测结果,对于低信噪比情况下的目标检测具有重要的意义。为了提高低信噪下的水声目标的检测能力,本文提出了基于矢量水听器的水声目标被动检测技术,本论文的主要研究内容和成果有:1.在各向同性噪声场中,声能流检测器是最大似然比检测器。传统的声能流检测器都是从时域出发进行设计的,本论文从复声强出发得到频域中声能流的表示形式。2.基于声能流的频域表示形式,本文提出了分段平均声压振速互谱检测器(SACSP):首先分别对声压信号和振速信号进行分段平均处理,然后再求声压振速互谱,并将其作为检验统计量进行信号检测。此外,理论推导了SACSP检测器检验统计量的概率分布特性,仿真结果验证了推导的正确性。3.将SACSP检测器与传统的平均功率谱检测器(AVGPR)进行对比,在相同的输入信噪比下,SACSP检测器具有更高的输出信噪比。同时,论文还对两种检测器检测概率的差异进行了分析,仿真结果表明:在相同的虚警概率和信噪比条件下,SACSP检测器具有更高的检测概率。因此,与AVGPR检测器相比,SACSP检测器具有更高的检测性能。4.对单矢量水听器实际接收到的海洋环境噪声的统计特性进行分析,结果表明,声压通道和振速通道噪声信号都是服从高斯分布的,并且是相互独立的,验证了检测器设计中对噪声分布特征所做假设的正确性。其次使用SACSP检测器和AVGPR检测器对实际接收到的数据进行处理,对二者的检测性能进行对比分析,证明了SACSP检测器具有更高的检测性能。