水声定位系统在海洋科学领域应用广泛，但原有系统大多或设备庞大、操作复杂，或定位范围小、精度低，很难真正下满足使用需求。声学、信号处理理论逐步成熟；电子技术，如DSP、DGPS技术的发展，为我们提供了开发更先进的定位系统的可能。 本论文的主要工作包括水下多目标跟踪系统的总体设计研究与实现，浮标中嵌入式DGPS接收机的使用和海上无线通信系统的搭建，最后通过实验验证系统的工作性能。 系统的总体结构设计是决定一个系统性能好坏的关键因素。本系统由船载显控分系统、中继站和浮标三大部分组成，其中浮标式结构的提出是系统设计的独特之处，使系统可以实现大范围、高精度的目标跟踪定位。文中介绍了整个系统的设计模式，声信号检测与估计的手段，定位解算的方式，并且对浮标电子平台、基站综合处理机的软、硬件实现及主控软件的模块化设计也进行了论述。 根据定位原理，除了测量目标的声学信息外，必须得到浮标的位置信息。DGPS技术使这一问题迎刃而解，将DGPS接收机嵌入浮标的电子平台内，就可以动态获得浮标的精确位置。此外，系统的各节点需要同步工作，而DGPS接收机此时同样起到了重要的作用，其输出的秒脉冲(1PPS)信号使系统只利用一个普通的时钟就实现了高精度的同步。本文介绍DGPS的使用及同步过程。 各浮标的数据汇总到主控计算机，由主控机对数据进行综合、解算才能最终得到目标的位置。本系统以无线微波扩频通信的方式实现浮标与主控机的数据交换。无线通信分系统是一个由浮标、中继站、基站综合处理机组成的无线局域网，工作于2.4GHz频段，最高通信速率可达1Mbps。这种无线数字微波通信系统很少在海上使用，这对我们也是一种挑战。本文对选用的收发信机的特点及通信的实现方法作了说明，并结合本系统的实际工作特点设哈尔滨工程大学博士学位论文计了通信协议。通信距离是系统设计时需重点考虑的问题之一，通过理论分析、仿真和海上拉距的实验结果，证实所设计的通信系统可以达到15km的通信距离(基站与浮标间)，这也是保证系统跟踪范围的一个重要依据。 最后，本文对系统的湖试、海试作了介绍，系统的各项优良陛能在实验中得到了充分的体现。